原创 谈谈DSP实时多任务操作系统(转帖)

关于DSP实时多任务操作系统在国外已经广为大家应用，但在国内大家迟迟接受不了这种基于DSP操作系统的概念，往往被基本输入输出BIOS所困扰，大家可以想想：为什么计算机上有了主板的BIOS,还需要一个DOS和windows?

有专家认为：在未来的几年内，DSP系统的发展为几乎所有的电子设备注入了新的活力，由于迅速发展的Internet和非常廉价的微处理器的出现，DSP系统将在我们的日常生活里形成一个更大的应用领域。消费电子、交通运输/汽车、电信服务/网络工业都表现出对这个市场的关注，DSP RTOS将继续保持迅速的增长。

电子工业出版社出版了一本书《DSP实时多任务操作系统》，这本书以目前流行的TMS<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />320C2000系列数字处理器件和易于学习开发的DSP RTOS嵌入式操作系统为核心，结合编者多年开发研制工作实践，介绍基于DSP芯片的DSP RTOS操作系统的移植和应用实例，大家可以看看，我个人认为这是一本非常不错的书。另外在DSP上使用的其他操作系统也有很多，比如Vxworks、uCos-ii、uCLinux等等大家不妨在设计自己的应用系统时这情考虑，拥有了操作系统将大大加快您的开发节奏和设计水平。

目前，DSP实时操作系统的品种较多，据统计，仅用于信息电器的DSP操作系统就有10种左右，其中较为流行的主要有：CY- DRTOS、 VxWorks、pSOS。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。通过对比和使用，我个人比较欣赏CY-DRTOS，因为它有很多优点。

1、编程方便：为编制程序提供了一个简单的、快捷的操作平台。

2、许多底层的工作都由操作系统完成：任务的切换,任务之间的消息传递，任务之间的协同工作都由操作系统完成。

3、提高系统的实时性：因为是一个多任务（64个优先级不同的任务）实时操作系统，所以CPU的工作效率最高。在同等时间内，多任务系统可以完成更多的功能，而传统的编程方法是不可能的。

4、方便调试：因为每一个任务就相当于一个独立的计算机，调试一个任务是非常方便的，每一个任务都是互相独立的。

5、便于软件的维护：多年后拿出自己的程序，思路仍然很清晰，任务很明确。

便于软件的扩展：当需要扩展某些应用时可以非常容易。

6、公开全部的源代码，不必担心知识产权和会有隐藏的秘密在里面，适用于军方的各种应用产品。

7、确定性：全部的函数调用与服务的执行时间是可知的，系统服务的执行时间不依赖于应用程序任务的多少。

8、系统服务功能强大，如邮箱、消息队列、信号量、块大小固定的内存的申请与释放、时间相关函数等。中断嵌套层数可达255层。

9、稳定性与可靠性：自1992年以来，已经有上千个已商业化了的应用。

在计算机技术日新月异的时代，嵌入式系统软件、硬件不断进行着新的突破性发展。如今DSP操作系统和DSP应用已经成为当今嵌入式系统应用领域中最热门的技术，是高校、科研院所和高新技术企业的DSP软件、硬件开发人员的新的课题。可以说，未来的时代一定是数字化的时代，掌握一门专业技术就拥有了立足于数字时代的生存资本。希望同行的朋友们都能掌握一门专业的技术，从而在数字的海洋中自由冲浪！

DSP操作系统的发展趋势：DSP操作系统伴随着DSP系统的发展经历了三个比较明显的阶段：
(1) 无操作系统的DSP算法阶段，这一阶段的DSP系统是以可编程控制器的形式、以单芯片为核心的系统，同时具有与一些监测、伺服、指示设备相配合的功能。这种系统大部分应用于一些专业性极强的通信系统中，一般没有明显的被称为操作系统（OS）的支持，而是通过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。这一阶段系统的主要特点是系统结构和功能都相对单一，针对性强，但无操作系统支持，几乎没有用户接口。
(2) 简单监控式的实时操作系统阶段，这一阶段的DSP系统主要以DSP处理器为基础、以简单监控式操作系统为核心，比如：DSP BIOS。系统的特点是处理器种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；系统一般配备系统仿真器，具有一定的兼容性和扩展性；操作系统的用户界面不够友好，其主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。
(3) 专用的DSP实时操作系统阶段以通用型嵌入式实时操作系统（RTOS）为基础的DSP系统。如CY-5410RTOS、CY-2407RTOS、CY- DM642RTOS就是这一阶段的典型代表。这一阶段系统的特点是针对不同的DSP处理器定制专用的DSP实时多任务操作系统，系统所占资源少，可多任务并行处理，具有中断管理、任务调度等功能。DSP操作系统正日益引起人们的重视，成为极为重要的发展方向。DSP操作系统与应用设备的无缝结合代表着 DSP操作系统发展的真正未来。在工业控制及其他相关领域的长期应用与商业竞争中已逐渐形成了一些较为成功的DSP操作系统。其中飓风数字系统（北京）有限公司作为这一行业的一员，在国内更是具有行业领导地位。

DSP技术应用前景将非常广阔。DSP应用产品具有巨大的市场需求前景，仅就美国市场而言，据估计，21世纪将有1亿辆汽车、几千万台个人通信装置、每个家庭中5～20个联网的家用电器以及数以百万计的工厂使用DSP系统。业界分析家认为， DSP系统在IP电话、游戏装置和手持式通信装置的推动下将会有突飞猛进的发展。DSP系统不仅在传统的工业控制、通信和图象处理领域有极其广泛的应用空间，如智能工控设备、POS/ATM机、IC卡等，而且在信息家电领域的应用更具有极为广泛的潜力，例如机顶盒、变频冰箱、变频空调等众多的消费类和医疗保健类电子设备，以及在车载盒、智能交通等领域的应用也呈现出前所未有的生机。
（1）信息家电领域机顶盒、变频冰箱、变频空调等众多的消费类和家庭医疗保健类电子设备将在未来几年取得快速发展，信息家电的个性化、区域化以及季节化的趋势，为特定应用的DSP操作系统提供了应用发展空间。信息智能家居是未来发展的方向，估计几年内将得到快速发展。
（2）医疗仪器领域大量医疗仪器的应用，如心脏起搏器、放射设备及分析监护设备，都需要RTOS的支持，像各种化验设备，如肌动电流描记器、离散光度化学分析、分光光度计等，都需要使用高性能的、专用化的DSP系统来提高其精度和速度。引入DSP RTOS后，现有的各种监护仪的功能与性能都将得到大幅度的提高。
（3）智能汽车领域随着无线通信与全球定位技术的日益成熟和广泛应用，集通信、信息、导航、娱乐和各类汽车安全电子系统于一体的车载盒会成为下一代和未来汽车的发展方向。由于足够的市场需求，车载盒必将成为近年来发展的热点，DSP RTOS在该领域应用市场的规模未来几年里将迅速增加。
（4）智能交通领域随着人们对环境要求的不断提高，智能交通系统（ITS）必将是新世纪迅猛发展的支柱产业。特定应用的DSP操作系统将是发展智能综合路口控制机、路车交互系统、新型停车系统、高速公路的信息监控与收费综合管理系统的关键技术，其应用将确保智能交通系统的低成本与高性能，大大提高系统的可靠性和智能化程度。
（5）其它领域的应用，如视频会议系统、全数字电机控制系统（包括直流无刷伺服和交流伺服）、语音压缩、通信等。

DSP的应用离不开DSP操作系统。2005年，中国的DSP操作系统市场处于快速增长时期。DSP操作系统的总体销售额将超过RMB 6500万，相对于2004年，整个DSP操作系统将保持了快速的增长。有专家认为：在未来的几年内，DSP系统的发展为几乎所有的电子设备注入了新的活力，由于迅速发展的Internet和非常廉价的微处理器的出现，DSP系统将在我们的日常生活里形成一个更大的应用领域。消费电子、交通运输/汽车、电信服务/网络工业都表现出对这个市场的关注，DSP RTOS将继续保持迅速的增长