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基于tms320c5509dsp平臺的函數(shù)發(fā)生器的實現(xiàn)(編輯修改稿)

2024-09-03 11:27 本頁面
 

【文章內容簡介】 硬件環(huán)境下的功能。本課題硬件仿真部分采用是合眾達公司生產(chǎn)的SEEDDTK5509實驗箱。 CCS中如何調試程序一個工程構建完成以后,就可以進入程序調試階段。通過調試發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,優(yōu)化程序,使程序達到預定的設計要求。CCS提供了非常豐富的調試手段,十分便于程序的調試。下面介紹調試過程中幾種主要的操作方法。1. 加載可執(zhí)行文件選擇File→load Progam載入經(jīng)編譯、鏈接后生成的可執(zhí)行程序()。選定可執(zhí)行文件后,就會在主窗口自動打開工程的源文件供調試使用。語句前的黃色箭頭表示程序計數(shù)器PC當前所在的位置。2. 程序的復位a) 復位CPU。Debug →Reset CPU命令,就可以停止運行程序,并初始化所有寄存器的內容,PC指向FF80h。b) 重新啟動。選擇Debug →restart命令,就可以停止運行程序,并將PC恢復到當前載入程序的入口地址。c) 運行到主程序函數(shù)main{}入口位置。選擇Debug →Go Main命令在當前加載程序的函數(shù)main{}處設置一個臨時斷點,然后開始執(zhí)行程序。當程序暫?;蛴龅揭粋€斷點時,臨時斷點被刪除。此命令為C程序員提供了一種快捷運行用戶程序的方法。3. 斷點設置將光標放置在需要設置斷點的程序行前,選擇Debug →Breakpoints,即可完成一個斷點的設置。CCS提供2種斷點:軟件斷點和硬件斷點,分別在采用軟件仿真器和硬件仿真器時使用。4. CCS提供的4種執(zhí)行操作a) 執(zhí)行操作:Debug →Run,程序運行直到遇到斷點為止。b) 暫停執(zhí)行:Debug →Halt,程序停止運行。c) 動畫執(zhí)行:Debug →Animate,用戶反復運行程序,直到遇到斷點為止。d) 自由執(zhí)行:Debug →Run Free,禁止所有斷點運行程序。5. CCS提供的4種單步執(zhí)行操作a) 單步進入:快捷鍵F8,Debug →step Into,當調試語句不是基本的匯編指令時,此操作進入語句內部。b) 單步執(zhí)行:Debug →step Over,此命令將函數(shù)或子函數(shù)當作一條語句來執(zhí)行,不進入內部調試。c) 單步跳出:Debug →step Out,此命令作用為從子程序中跳出。d) 執(zhí)行到光標處:快捷鍵ctrl+F10, Debug →Run to Cursor,此命令作用為將程序運行到光標處。用戶在調試程序過程中,有時需要在某個特定時刻從外部文件載入一批數(shù)據(jù),供程序中的算法使用;或者將內存中的一批數(shù)據(jù)保存到外部文件,供主機對算法的執(zhí)行結果進行分析。為此,CCS提供了探針工具,使用戶在得以方便地將數(shù)據(jù)導入或導出目標處理器,這對于開發(fā)調試階段驗證程序和算法的正確性極為有用。本課題的主要思想就是在CCS中源程序的數(shù)據(jù)輸入輸出語句行添加探針,然后進行圖像顯示參數(shù)設置,從而得到三種基本波形的顯示。 利用探針從/向外部文件載入/保存數(shù)據(jù)1. 外部數(shù)據(jù)文件格式CCS外部數(shù)據(jù)文件為字符格式文件。它由文件頭和數(shù)據(jù)兩部分組成。CCS數(shù)據(jù)文件頭的格式為:文件類型數(shù)據(jù)類型起始地址數(shù)據(jù)頁號數(shù)據(jù)長度其中,文件類型:固定為1651。 數(shù)據(jù)類型:取值為1~4,分別對應為十六進制書、整數(shù)、長整數(shù)和浮點數(shù)。起始地址:存放數(shù)據(jù)內存區(qū)的首地址,十六進制數(shù)。數(shù)據(jù)頁號:表明數(shù)據(jù)空間位置。0為PM,1為DM,2為I/O。數(shù)據(jù)長度:指明數(shù)據(jù)塊長度,以字(16位)為單位,十六進制數(shù)。數(shù)據(jù)部分從數(shù)據(jù)文件的第2行開始,一行為一個數(shù)據(jù)。2. 利用探針從外部文件載入數(shù)據(jù)前提是:工程的構件已經(jīng)完成,通過File→Load Program→…,并在主窗口顯示源程序。之后,才能進行探針的設置以及探針與外部文件相關聯(lián)的操作。a) 建立外部文件(正弦波)、(三角波)和 (方波)。b) 設置探針將光標移動到需要從外部文件載入數(shù)據(jù)的源程序語句出,本文程序的探針加在源程序的dataIO()語句處,點擊添加探針按鈕。此步操作的作用是;設定程序執(zhí)行到此語句時從外部數(shù)據(jù)文件載入數(shù)據(jù)。c) 將探針與外部文件關聯(lián)選擇File→File I/O命令,即可打開File I/O對話框。圖 File I/O對話框 File按鈕,瀏覽并指定外部輸入數(shù)據(jù)文件,此處以C:\ti\myprojects\volume1\。按上圖所示設置參數(shù),點擊Add Probe Point按鈕,彈出Break/Probe Points對話框。 探針與外部文件關聯(lián)對話框按上圖設置選項,單擊確定,關閉File I/O對話框,CCS主窗口就會彈出一個輸入數(shù)據(jù)的控制對話框。該對話框將用進度跳形式顯示探針位置載入數(shù)據(jù)的進度。 輸入數(shù)據(jù)控制對話框d) 載入數(shù)據(jù)以上操作完成以后,就可以運行程序加載數(shù)據(jù)了。當程序運行到探針位置時,CCS將暫停程序的運行,從外部數(shù)據(jù)文件載入數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)傳送完畢后,再繼續(xù)運行程序。3. 將數(shù)據(jù)保存到外部文件將數(shù)據(jù)保存到外部文件的方法與從外部文件載入數(shù)據(jù)方法類似,本文不再重復介紹。3. 利用圖形窗口觀察和分析數(shù)據(jù)在程序運行當中往往需要以圖形方式觀察和分析程序運行的結果。CCS提供了強大的畫圖功能,這對程序的調試,特別是數(shù)字信號處理和數(shù)字控制程序的調試十分有用。具體實現(xiàn)見第四章。第四章 基于TMS320C5509 DSP平臺的函數(shù)發(fā)生器的軟硬件仿真 函數(shù)發(fā)生器的軟件仿真(C5509 simulator)是脫離硬件的純軟件操作,函數(shù)發(fā)生器實現(xiàn)的C語言源程序代碼加載后,在一個窗口工作環(huán)境中,可以模擬DSP的運行程序,同時對程序進行單步執(zhí)行、設置斷點,對寄存器/存儲器進行觀察、修改等。程序編寫完以后,在軟件仿真器上進行調試,以初步確定程序的可運行性,并得到軟件仿真的函數(shù)波形。軟件仿真器的主要欠缺是對外部接口的仿真不夠完善。當進行硬件仿真(C5509 emulator)時,改變進入CCS的運行環(huán)境, 調用的源程序基本不變,同時用JTAG接口電纜把DSP硬件目標系統(tǒng)和裝有仿真軟件/仿真卡的PC接口板連接起來,用PC平臺對實際硬件目標系統(tǒng)進行調試,能真實地仿真程序在實際硬件環(huán)境下的功能。4. 1函數(shù)發(fā)生器的實現(xiàn)本系統(tǒng)的軟件由主程序和中斷服務程序兩部分構成。主程序包括da_setup()(判斷信號種類)、da_run()(初始化DA輸出,設置DA轉換)、timer1set()(開全局中斷)和da_end()(關閉設定的DA通道轉換)等;中斷服務程序包括da811通道的初始化和使能。此外,系統(tǒng)軟件還包括中斷向量文件(.vector)和鏈接命令文件(.cmd)。主程序是按照一定的順序調用初始化子程序的,首先是開中斷對VC5509初始化,其次是對DAC7724DA通道初始化。他們是有一定順序的。由于在做初始化的過程中不能被中斷,所以程序一開始就要屏蔽所有的中斷。中斷服務程序主要對DAC7724DA通道的初始化和使能并且通過設置參數(shù)來確定輸出的函數(shù)信號波形。DAC7724DA通道的目的地址是輸入緩沖區(qū)的首地址,當接收數(shù)據(jù)寄存器里有數(shù)據(jù)時,DAC7724DA通道被觸發(fā)開始一次單元傳送,將數(shù)據(jù)寄存器里的數(shù)據(jù)搬移到輸入緩沖區(qū)。當完成一幀或者一塊數(shù)據(jù)的傳送時,DAC7724DA通道向CPU發(fā)送中斷請求。CPU響應中斷,開始執(zhí)行中斷服務程序,初始化DA輸出和設置DA轉換。在DSP 的C語言源程序(見附錄2)中修改da_setup()函數(shù)中的5個參數(shù),就可以改變輸出函數(shù)信號的輸出通道,函數(shù)波形,波形的頻率和幅度,還有是否加入噪聲等設置。()設置DA轉換,timer1set()實現(xiàn)定時器1中斷。,連接示波器探頭到DA out輸出口可以觀察到要顯示的函數(shù)信號波形。4. 2 軟件仿真的實現(xiàn)打開 CCS,進入 CCS 的操作環(huán)境。(附錄2)、.lst列表文件、中斷向量文件、 文件。工程的構件已經(jīng)完成,通過File→Load Program→…,并在主窗口顯示源程序。之后,才能進行探針的設置以及探針與外部文件相關聯(lián)的操作。在CCS菜單中選擇View→Graph命令,彈出一個圖形類型選擇級聯(lián)菜單。 CCS圖形類型選擇級聯(lián)菜單本實驗調試過程選擇時域/頻域圖(Time/Frequency),以設置探針載入的各種數(shù)據(jù)文件為前提,設置圖形參數(shù),得到三種基本波形的顯示。 仿真結果的觀察以顯示正弦函數(shù)波形為例,在CCS界面菜單欄中選擇View→Graph→Time/Frequency命令,彈出Time/Frequency圖形參數(shù)設置對話框。 Time/Frequency圖形參數(shù)設置對話框按照上圖設置參數(shù),點擊OK,可得輸入數(shù)據(jù)的波形顯示窗口;同理改變圖形標題(Graph Title)為output、起始地址(Start Address)為out_buffer,可得輸出數(shù)據(jù)得波形顯示,本文源程序中設置增益(gain)為2,可觀察到輸出波形幅值為輸入的2倍。 正弦函數(shù)波形顯示。 方波的波形顯示4. 3 硬件仿真的實現(xiàn) 試驗設備的準備1. 將 DSP 仿真器與計算機連接好; 2. 將 DSP 仿真器的 JTAG插頭與 SEEDDEC5509 單元的 J1相連接;。 3. 啟動計算機,當計算機啟動后,打開 SEEDDTK5509 的電源。觀察SEEDDTK_MBoard 單元的+5V,+,+15V,-15V 的電源指示燈燈以及SEEDDEC5509 的電源指示燈 DD4 是否均亮;若有不亮的,請斷開電源,檢查電源。 SEED
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