摘要：本文介紹了eXpressDSP軟件的關鍵組件TMS320 數字信號處理器算法標準。作為eXpressDSP軟

件關鍵組件的TMS320 數字信號處理器算法標準（XDAIS） 定義了一系列編程準則和建議，標準化了算法和系統軟件的接口，使得算法使用者的系統集成任務大為減輕，產品開發周期相應大為縮短；另一方面，由于有標準接口，算法提供商可以將自己的算法實現很好地封裝起來從而保護自己的知識產權，接口標準又使得算法提供商有了更廣泛的客戶群。
　　Abstract: The paper introduces the two key components of eXpressDSP: TMS320 DSP a Standard & Reference Frameworks。 With a family of rules and guidelines, TMS320 DSP algorithm Standard, a。k。a。 XDAIS, decreases dramatically system integration pressure, shorten system R& D period, also provides algorithm vendors more secure encapsulation and more widely potential deployment。 

圖一 eXpressDSP 軟件及開發工具

    隨著技術的發展，現今DSP的應用開發已發生了很大的改變。例如硬件技術的發展使得DSP在保持兼容性的同時使得性能不斷提高，功耗不斷下降，片上集成度大幅增加，并且這種趨勢并沒有減慢跡象；DSP應用復雜度也在大幅提高，原先幾百行的匯編軟件程序已被幾十萬行甚至百萬行的C程序替代；市場的壓力要求新產品的開發周期越來越短。這些因素使得開發不再是一個人而是幾個人的團隊合作，并要求軟件的結構化，可移植性，可重用性都很強，都使得軟件已成為DSP方案中最為重要的一環， 一個開發小組可能有80%的工程師是軟件人員，一個項目的成敗也往往由軟件實現的好壞決定。
　　德州儀器，作為業屆領先的數字信號處理器供應商，提出了eXpressDSP的概念來應對這些對DSP軟件的挑戰。圖一繪出了它的重點，eXpressDSP軟件及開發工具。有了這些軟件和開發工具，程序員將花更多的時間在革新的應用上而不是重復的開發和集成工作上。具體來講，eXpressDSP包括：集成開發環境（代碼 Composer Studio）；eXpressDSP軟件（SP/BIOS，TMS320 DSP算法標準，參考框架)；以及第三發合作伙伴網絡。本文主要介紹TMS320 DSP算法標準。
　　TMS320 DSP算法標準
　　TMS320 DSP算法標準也稱XDAIS，在介紹具體的算法標準之前有必要在重新檢查一下圖一以理解TMS320 DSP算法標準/XDAIS (接下來的文章講不區分兩者)在eXpressDSP軟件結構中的位置：參見圖一的右邊DSP目標板，可以看到直接跟硬件接口的是DSP/BIOS，而最上層是客戶的應用程序。算法既不直接訪問DSP/BIOS也不直接被客戶應用程序調用，而是通過一個框架（在這里是參考框架Reference Frameworks）與它們打交道。XDAIS就是用于隔離框架和算法，位于它們之間。從根本上講，標準的核心專注于將DSP資源的管理從算法本身抽象出來。這些資源包括存儲器的使用和分配，并伴隨著輸入輸出的控制比如DMA通道的使用。也有可能是關鍵控制寄存器的使用。
　　下面我們具體看一下。
　　具體定義：準則和建議
　　TMS320 DSP算法標準有一系列準則（共44條）和建議（共16條），分為以下五部分（具體準則和建議請參考文獻[1]）：
　　1。通用編程規范，包括準則1-6和建議1-2。 該部分適用于所有DSP上任何應用的算法。
　　2。算法模塊規范，包括準則7-18和建議3-5。為了讓不同的算法在不修改源代碼的前提下可以集成到同一個應用，該部分要求充分使用面向對象和基于組件的編程思想，規范包括命名約定，統一的算法初始化方式和統一的數據存儲器管理機制。該部分規范認為XDAIS應用的基礎組件是模塊，XDAIS算法就是那些實現了抽象接口IALG的模塊。IALG將DSP存儲器管理從算法中抽象出來。算法必須實現IALG接口，框架通過IALG來了解并分配算法對存儲器的需求。該部分規范應用于所有XDAIS算法。
　　3。算法性能描述規范，包括準則19-24和建議6-10。標準兼容的算法只會消耗MIPS和存儲器。所有I/O, 外設控制, 設備管理和調度都是由應用程序完成。因此，算法有必要描述數據空間需求和最壞執行時間。另外，如 果CPU處于中斷禁止狀態，調度不可能拿到CPU控制權，所以算法也需要盡量減少中斷禁止時間，并告知最壞情形。該部分規范同樣應用于所有XDAIS算法。
　　4。特定DSP規范，包括準則25-34和建議11-15。由于算法經常會用匯編完成以充分發揮DSP的性能，這就往往意味著算法對DSP的狀態會有特殊的要求，該部分規范則針對此種情況。
　　5。DMA資源使用規范，包括IDMA準則1-6和IDMA建議1。該部分規范是針對準則6關于DMA的應用。由于算法被要求為單純的數據轉換器，沒有權力訪問和使用片上外設包括DMA，而是由框架來控制DMA的運行。為了讓算法可以間接使用DMA資源，XDAIS將算法對DMA的管理需求也抽像成一個接口IDMA，類似與IALG?？蚣芡ㄟ^調用IDMA接口函數來了解算法對DMA資源的需求；另一方面，算法如果需要知道DMA運行情況，也可以調用框架實現的ACPY。
　　對誰需要
　　XDAIS通過一系列編程準則和建議，標準化了算法和系統框架軟件的接口，使得算法使用者的系統集成任務大為減輕，產品開發周期相應大為縮短；另一方面，由于有標準接口，算法提供商可以將自己的算法實現很好地封裝起來

從而保護自己的知識產權，接口標準又使得算法提供商有了更廣泛的客戶群。同時，XDAIS貫穿著結構化編程的思想，提高了程序的重復利用性，對算法的開發者和使用者都有益處。實際上，TI在開始制定XDAIS時充分征詢了客戶和第三方算法開發者的意見并貫徹到規范中去，這也使得標準跟符合DSP軟件開發的需求。
　　這些已從第三方算法開發商的熱烈支持可以看出，到目前為止已有超過90家第三方600多個算法經過了XDAIS的認證，可以在他們的產品中使用圖二這個標識。

圖二 eXpressDSP 認證標志

如何開始
　　一個是使用CCS中的TMS320 DSP Algorithm Standard Developers Kit。這個套件里包含所有開發標準算法或使用標準算法需要的內容，對系統集成人員，應用程序編寫者或算法生產者都有用。它包含一系列文檔，例子。
　　另一個是參考框架，一個完備的基于DSP/BIOS 和XDAIS的實例程序。
　　參考文獻
　　[1] TMS320 DSP Algorithm Standard Rules and Guidelines， spru352.pdf