基于DSP/BIOS 的TI DSP 應用程序框架設計

　　3.3 任務拆分與合并

　　DSP/BIOS 實時內(nèi)核能保證運行在它之上的所有任務在適當?shù)臅r刻被正確地調(diào)度。在通常情況下，系統(tǒng)中運行的任務越多，花費在DSP/BIOS 任務調(diào)度上的時間也就越多，單任務系統(tǒng)花費最少的任務調(diào)度時間，因此在一個應用框架中應該合理地規(guī)定任務的規(guī)模，過細或過粗地劃分任務都將為系統(tǒng)性能帶來負面影響。在ERF5 中，每個功能獨立的信號處理模塊分別定義成一個任務線程，其中包含了與當前信號處理功能相對應的數(shù)據(jù)輸入預處理和數(shù)據(jù)輸出后處理部分，在一個獨立的任務線程中將可以使用EDMA 等外設模塊實現(xiàn)的處理算法與必須由CPU 參與運算的算法獨立開來，并在它們之間引入雙緩沖以模擬流水線機理，這樣就把原先的任務線程之間的通信變換為在單個任務線程內(nèi)的算法單元之間的通信，使得任務線程之間的通信和數(shù)據(jù)交換由于線程的獨立性而被最小化，從而有效避免了由于線程通信造成系統(tǒng)死鎖情況的發(fā)生。

　　4 性能分析

　　本節(jié)以 CPU 負載為指標在本文所提出的應用程序框架和RF5 之間進行性能比較與分析。為了使實驗結果更具有說服力，我們使用TMS320DM642 *估板中的MPEG2 編解碼例程作為RF5 框架的一個實現(xiàn)范例，另外，我們又采用本文所提出的ERF5 實現(xiàn)了MPEG2 編解碼系統(tǒng)，兩者使用同樣的符合XDAIS 算法標準的MPEG2 編解碼算法庫。這里我們將CPU負載定義為：

　　對于一個視頻信號處理系統(tǒng)來說，一般要求系統(tǒng)能在 1 秒內(nèi)處理25－30 幀圖像數(shù)據(jù)，因此不妨將其作為上述視頻編解碼系統(tǒng)的實時性指標，即系統(tǒng)對一幀圖像進行編碼或解碼的最大周期為33－40 毫秒。根據(jù)以上計算公式作出RF5 和改進的應用程序框架的CPU 負載圖如圖4 所示。從圖中可以看出ERF5 的CPU 占用率與RF5 基本相近，甚至要稍好于RF5，若將它應用在視頻信號處理領域，其CPU 占用率只有7.92%－9.50%，完全滿足實際應用的需要。

　　圖 4 MPEG2 編解碼系統(tǒng)中ERF5 與RF5 的CPU 負載比較圖

　　5 總結

　　本文簡單介紹了 TI DSP 參考框架RF5，并提出ERF5 應用程序框架，它解決了RF5 不能被有效地應用于以DSP 作為協(xié)處理器的多處理器復雜數(shù)字信號處理系統(tǒng)當中的問題，且CPU 占用率與RF5 相當。從我們的實際項目經(jīng)驗證明，RF5 適用于以TI DSP 作為主控和主處理單元的單處理器信號處理系統(tǒng)，并能得到良好的性能；ERF5 能對多處理器系統(tǒng)給予最大化的支持，并已成功應用于一個復雜的H.264 混合編解碼系統(tǒng)當中。