本书从DSP软件开发的各个角度阐述了TI公司提供的DSP软件技术和开发工具，为DSP软件开发人员理清思路，以简化和加快DSP系统的软件开发。第1章首先从宏观上讨论了DSP嵌入式系统软件开发应注意的要素，然后简介了TI公司的eXpressDSP实时软件组件和开发工具。第2~5章分别从DSP可重用实时软件技术、多核嵌入式软件开发、优化的DSP库，以及DSP软件开发工具等几方面进行了详细介绍。 本书所涉及的材料，是截止到2014年的最新资料。结合编者的项目开发经验，增加了实现的例子，有利于读者理解和应用。

序 自20世纪70年代末80年代初，DSP处理器诞生以来，发展与推广应用神速，在短短的30多年时间内，其应用的领域和深度，令人叹为观止。 随着科学技术的进步，尤其是微电子和软件科学与技术的发展，微处理器的种类、型号与性能的发展，只能用“眼花缭乱”来形容。各类微处理器之间的技术交融合、功能交叠，一方面使人们有了更多的选择余地，但也使得制订系统方案时的选择出现了方方面面的困难，主要是权衡利弊、取优舍劣、软硬件性能与开发难易程度的选择，性能价格比的考虑，以及发展前景的预测，等等。 微处理器（包括DSP处理器）硬件性能的极大改善，为软件的开发提供了很大的余地和空间；软件技术的进步，也为微处理器软件的开发提供了极大的方便。特别值得一提的是编译器的优化，极大地提高了高级语言编译的效率，使其结果的优化程度，可以和直接用汇编语言程序的编译结果相媲美。也就是说，编程人员完全可以从烦琐的汇编语言编程工作中解放出来，使用自己熟悉的高级语言来编程，工作难度的降低和效率的提高，不言而喻。 为了推广自己公司的产品，各微处理器厂商还不断地推出、更新和优化自己系列处理器的开发工具和算法库，使应用系统的软件开发人员得以方便和高效地开展工作。 仍然存在不方便的是，不同厂商微处理器的硬件和软件系统，以及开发环境和工具，各不相同。因此，应用系统的开发人员，在系统开发之初，必须谨慎地选择所要使用的微处理器；不但是这一代产品，还得考虑后续的产品，因为改变所使用的微处理器，成本极为高昂，除开硬件、软件和开发环境的成本，还有开发所投入的人力成本，以及推迟新产品上市的机会成本，等等。 本书是针对德州仪器（TI）公司的DSP软件开发而编写的。如上所述，各家公司的硬件系统、软件系统和开发环境，各不相同。即便如此，基本的思路和方法还是一致的。有经验的开发人员都有这样的体会，真正熟悉了一家公司的东西，即便改用其他公司的产品，上手也很容易就是这个道理，即所谓“举一反三”。 参与本书编写的几位作者，都是电子科技大学的教师，是在DSP技术领域工作多年的资深教师和研究人员。他们有很好的“数字信号处理”的理论功底，熟悉DSP的硬件系统、软件系统和开发环境与工具，完成过多项包含DSP处理器的复杂系统的研制，因此，他们拥有完善的相关知识，积累了丰富的工作经验。 本书以实用为目的，基于作者的DSP工程开发经验，从TI公司纷繁复杂的文档中整理出有利于工程人员开发DSP系统的体系，为DSP软件开发人员理清思路。我相信，认真阅读和学习本书的读者，一定可以从中获得丰富的知识和体会，并在自己的学习和开发工作中，得益良多。 彭启琮 2015年10月于 电子科技大学前言前言 随着数字信号处理（DSP）技术的发展，其应用无处不在。各种丰富多彩的多媒体智能终端带给人们方便快捷的应用体验，人们可以随时访问网络、处理音频和视频、规划交通路线等。除了上述消费类电子设备，工业控制、安防系统、通信系统、医疗设备、航天航空、军事装备等各方面都离不开DSP。因此，DSP软硬件开发以及系统集成等成为人们关注的问题。在通常情况下，开发一个DSP嵌入式系统，80%的努力及80%的复杂度均取决于软件；如何提高DSP软件的开发速度、降低开发难度和成本至关重要。 目前，DSP芯片的功能越来越复杂，多核片上系统（SOC）普遍应用，外设种类越来越多，大量新技术标准、新算法、新应用层出不穷。开发人员要花很长的时间来熟悉各种标准，而这些标准又在不停地改变。已有的设备和系统往往和特定的软硬件紧紧地联系在一起，很难升级和维护。开发人员常常面临不同方面的技术难题，还要重复开发类似的算法，既耗时又使成本增加。有些看似细节的问题，所涉及的处理方案可能影响整个系统，解决起来也较为复杂。用户所期待的是不用考虑产品所采用技术的不同，开发者也不希望陷入耗时费力的技术细节之中。因此，DSP芯片的主要供应商（如TI公司）提供了一系列可重用的实时软件开发框架、组件、库，以及适应SOC的多核通信组件、编解码算法、网络开发包等。 而且，对于DSP工程师而言，选择一个优秀的软件开发工具将大大地加快整个开发的进度，成为帮助开发和调试的有利手段。Code Composer Studio (CCS) 是TI公司嵌入式处理器系列的集成开发环境(IDE)，也是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。CCS以Eclipse开源软件框架为基础。CCS将Eclipse软件框架的优点和TI先进的嵌入式调试功能相结合，为嵌入式开发人员提供了功能丰富的开发环境。 由以上讨论可知，现代复杂的DSP嵌入式系统的开发已经不再是开发人员从头开始编写所有的软件，而是以成熟的框架和算法库为基础，充分利用开发工具，才能又快又好地完成；开发人员也不是独立完成整个系统，而是分工合作，可分成算法开发人员、系统集成开发人员以及底层驱动开发人员等。 本书的目的就是从DSP软件开发的各个角度阐述TI公司提供的DSP软件和开发工具，为DSP软件开发人员理清思路，以简化和加快DSP系统的软件开发。本书系统地阐述了德州仪器（TI）公司的数字信号处理器（DSP）和多核片上系统（SOC）的相关软件技术，包括可重用的软件开发框架、实时操作系统内核、算法和多媒体库，以及适应SOC的多核通信组件，网络开发包等。全书分为五章，第1章讨论DSP嵌入式软件开发应注意的要素；第2章从XDAIS算法标准和三种参考编程框架等方面讨论DSP可重用实时软件技术；第3章从DSP/BIOS实时内核、网络开发包（NDK）、设备驱动包（DDK）和多核通信组件等方面讨论多核嵌入式软件开发；第4章讨论了优化的DSP库，包括算法库、数学库、图像处理库以及音视频编解码；第5章介绍了DSP软件开发工具——Code Composer Studio (CCS)。 本书所涉及的材料，是截止到2014年的最新资料。在全面整理TI公司相关资料的基础上，结合编者的项目开发经验，增加了实现的例子，有利于读者理解和应用。 本书是在彭启琮教授的主导下，由潘晔和廖昌俊完成的。两位主编均完成过大量的DSP软硬件工程项目，对TI公司的DSP软件和开发工具十分熟悉。其中潘晔编写了第1、2章和第3章的31、32节，并对全书统稿；廖昌俊编写了第4、5章和第3章的33、34节。 DSP技术发展日新月异，应用广泛，新的软件技术和开发工具层出不穷。本书选择介绍的内容难免存在不当和错误，敬请读者反馈意见和批评指正。 编著者

目录 第1章绪论 11DSP嵌入式软件开发要素 111操作系统 112图形化与人机交互 113安全性 114开发工具 115代码结构 116中间件和软件框架 117多媒体编程 118多处理器或多核SOC 12eXpressDSP实时软件与开发工具简介 121CCS集成开发环境 122数据可视化 123操作系统方案 124算法标准和框架 125数字媒体软件 126驱动与开发套件 参考文献 第2章DSP可重用实时软件技术 21XDAIS算法标准 211算法标准简介 212XDAIS算法标准规则 213创建符合标准的DSP算法 214XDAIS算法实例 22参考编程框架 221RF简介 222RF1——紧凑型编程框架 223RF3——灵活型编程框架 224RF5——扩展型编程框架 23RF应用举例——网络数字监控系统 231系统框图 232系统软件设计 233算法集成到RF5 234软件流程 参考文献 第3章多核嵌入式软件开发 31DSP/BIOS实时内核 311DSP/BIOS简介 312DSP/BIOS内核 313DSP/BIOS多线程程序设计 314DSP/BIOS的编程和调试 315DSP/BIOS线程同步 316DSP/BIOS系统时钟 32NDK(Network Development Kit) 321NDK简介 322NDK的基本架构和API函数 323NDK应用实例 33DDK(Device Driver Kit) 331DDK概述 332DDK的基本结构 333DSP/BIOS设备驱动 334GIO组件 335DDK应用举例——Video Port mini-driver 34DSP/BIOS LINK 341DSP/BIOS LINK的软件结构 342DSP/BIOS LINK的关键组件 343典型的应用流程 344使用DSP/BIOS LINK 345应用举例 参考文献 第4章优化的DSP库 41DSP的算法库DSPLIB 411DSPLIB的下载和安装 412利用DSPLIB实现FFT算法 413利用DSPLIB实现无限单位冲激响应（IIR）数字滤波器 414利用DSPLIB实现有限单位冲激响应（FIR）数字滤波器 415利用DSPLIB实现自适应滤波器 42DSP的数学库MATHLIB 421三角函数 422除法函数和倒数函数 423平方根函数和平方根倒数函数 424指数函数 425对数函数 426幂指函数 43DSP的IQmath数学函数库 431定点算法原理 432如何安装IQmath库 433如何使用IQmath库 434IQmath库的函数功能 44DSP的图像处理库IMGLIB 441如何安装和调用IMGLIB库 442IMGLIB库的函数功能 443IMGLIB函数使用举例 45DSP的音频、视频和语音编解码器 451视频编解码器 452JPEG图像编解码器 453音频编解码器 454G711语音编解码器 参考文献 第5章软件开发工具 51DSP的集成开发坏境CCS 511CCS的下载和安装 512CCS开发DSP程序流程 52CCS IDE 常用工具的使用 521CCS中代码生成工具的使用 522CCS中调试工具的使用 523CCS中探针工具的使用 524图形工具的使用 525分析工具的使用 53CCS编程支持工具 531CMD内存定位文件的使用 532DSP片级支持库 533DSP/BIOS工具的使用 534XDC工具的使用 54C6EZ 工具的使用 541C6Run工具的使用 542C6Accel工具的使用 543C6Flo工具的使用 参考文献

作者是在DSP技术领域工作多年的资深教师和研究人员，熟悉和完成过多项包含DSP处理器的复杂系统的研制，教学和项目经验丰富，教授课程包括《C语言》、《软件技术基础》、《DSP技术》等，承担部委及横向众多项目。