【文章內(nèi)容簡介】 。 3. 程序存儲器 ROM TMS320VC5402 的程序存儲器可由 ROM 和 RAM配置而成，程 序空間可以定義在 ROM 上，也可以定義在 ROM 上。當(dāng)需要高速運行程序時，可以將片外 ROM 中的程序調(diào)入到片內(nèi) RAM中，以提高程序運行速度。降低對外部 ROM 的要求，增強系統(tǒng)整體抗干擾性能。 4. 指令系統(tǒng) ? 支持單指令重復(fù)和塊指令重復(fù)； ? 支持存儲器塊傳送指令； ? 支持 32 位長操作數(shù)指令； ? 具有支持 2操作數(shù)或 3 操作數(shù)的讀指令； ? 具有能并行存儲和并行加載的算術(shù)指令； ? 支持條件存儲指令及中斷快速返回指令。 5. 片外圍電路 ? 軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器； ? 可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路； ? 位可編程定時器； ? 內(nèi)部震蕩器或外部時鐘源的片內(nèi) 鎖相環(huán)發(fā)生器； ? 全雙工串行口，支持 8 位或 16位傳送； ? 時分多路（ TDM）串行口； ? 緩沖串行口（ BSP）和多通道緩沖串行口（ MCBSP） ? 6通道 DMA 控制器； ? 8/16 位并行主機(jī)接口（ HPI）； ? 外部總線判斷控制，以斷開外部的數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制信號； ? 數(shù)據(jù)總線具有總線保持器的特性。 DSP 應(yīng)用軟件的開發(fā)流程 C5402 提供兩種編程語言：匯編語言和 C/C++語言。完成一般代碼，這兩種語言都可以使用，但對于運算量大的關(guān)鍵代碼，最好采用匯編語言來完成，以提高程序的運算效率。 源程序編寫好后，就要選 擇開發(fā)工具與環(huán)境，’ C54x 提供兩種開發(fā)環(huán)境：非集成開發(fā)北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 環(huán)境和集成開發(fā)環(huán)境。圖 31 給出了’ C54x 非集成開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)流程圖，圖中陰影部分是最常見的軟件開發(fā)路徑，其余部分可任選。集成開發(fā)換將 CCS，在 Windows 操作系統(tǒng)下運行，集成了非集成開發(fā)環(huán)境的所有功能，并拓展了其它功能 [12]。 圖 31 ’ C54x 非集成開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)流程圖 如何編寫源程序和 cmd 文件 TMS320C5402 中源程序可用匯編和 C 語言編寫，匯編語言程序是分段編寫的，按COFF 文件格式組織程序。 COFF 目標(biāo)文件都包含以下 3 種形式的段： C 源文件 C 編譯器 匯編 源文件 匯編器 匯編 源文件 COFF 目標(biāo)文件 鏈接器 可執(zhí)行的 COFF 文件 宏源文件 存檔器 宏庫 存檔器 目標(biāo) 文件庫 建庫工具 運行時 支持庫 EPROM 編程器 交叉引用 列表 器 調(diào)試工具 TMS320C54x 絕對地址 列表器 HEX 代碼 轉(zhuǎn)換工具 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 .text 段 (文本段 )，通常包含可執(zhí)行代碼； .data 段 (數(shù)據(jù)段 )，通常包含初始化數(shù)據(jù)； .bss 段 (保留空間段 )，通常為未初始化變量保留存儲空間。 在程序中除了有硬指令語句外，還有許多匯編指令（偽指令）語句，它們是匯編源程序的重要組成部分。在每條語句后面可以用分號隔開，寫上注釋，注釋不參加匯編連接和最后的操作只是為了便于閱讀和修改而作的程序說明。 一個完整的匯 編程序至少有三種基本的文件：匯編語言文件、頭文件和命令文件。匯編語言文件名的后綴為 .ASM ，該文件是由匯編指令編寫實現(xiàn)功能；頭文件后綴為 .H，該文件中定義 DSP 系統(tǒng)用到的一些寄存器映射地址 ，用戶用到的常量和用戶自定義的寄存器；命令文件名的后綴為 .CMD ，該文件實現(xiàn)對程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間的分配，常用到的偽指令有 MEMORY 和 SECTIONS。 完整的 C 語言程序還要比匯編程序多一個庫文件， C 程序中要添加一些庫函數(shù)，例如 include 等。 小結(jié) 本章討論了 TMS320C54x 芯片的硬件結(jié)構(gòu)、軟件的開發(fā)過程以及如何編寫源程序和 .cmd 文件，重點對芯片的內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)、中央處理器 CPU、存儲空間結(jié)構(gòu)、片內(nèi)外設(shè)、指令系統(tǒng)進(jìn)行介紹，著重闡述了’ C54x 開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)流程圖，以及 COFF 文件格式更利于模塊化編程。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 第 4章 DSP 集成開發(fā)環(huán)境 TI 公司推出的用于開發(fā) DSP 的集成開發(fā)環(huán)境 CCS（ Code Composer Studio），采用Windows 風(fēng)格界面，集編輯、編譯、鏈接、軟件仿真、硬件調(diào)試以及實時跟蹤等功能于一體，極大地方便了 DSP 芯片的開發(fā)與設(shè)計，目前使用最為廣泛的 DSP開發(fā)環(huán)境之一。 CCS 有 兩種工作模式：軟件仿真器和與硬件在線編程。軟件仿真（ Simulator）可以脫離 DSP 芯片 ，在 PC 機(jī)上模擬 DSP 的指令集與工作機(jī)制 ，主要用于前期算法實現(xiàn)和調(diào)試。 與硬件開發(fā)系統(tǒng)相結(jié)合的仿真 （ Emulator）是程序?qū)崟r運行在 DSP 芯片上 可以在線編制和調(diào)試應(yīng)用程序 。不同的 DSP 芯片系列要采用不同型號的 CCS，對于TMS320C5000 系列的 DSP 可采用 CCS(‘ C5000 )來仿真調(diào)試 [ 12]。 CCS 的安裝與設(shè)置 CCS 的配置過程 CCS 到系統(tǒng)中。將 CCS 安裝光盤放入到光盤驅(qū)動器中 ，運行安裝程 進(jìn)行安裝。安裝完成后，在桌面上會有 “ CCS (‘C 5000 )”和“ Setup CCS (‘C 5000 ) ” 兩個快捷方式圖標(biāo)如圖 41所示。分別對應(yīng) CCS 應(yīng)用程序和 CCS配置程序。 CCS 應(yīng)用程序 圖 41 CCS 配置程序 “ Setup CCS(‘ C5000)” 來配置程序設(shè)置驅(qū)動 程序。系統(tǒng)將顯示如圖 42 界面： 選擇與目標(biāo)系統(tǒng)相匹配的配置文件。例如使用 ’ C54x 軟件仿真器，則在 “ Available”列表中選擇 “ C5402 Simulater ” 欄，對話框中的 “ Filters” 用于設(shè)置 DSP 類型、平臺類型、是否進(jìn)行內(nèi)存映射等。 圖 42 CCS 系統(tǒng)設(shè)置窗口 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 。如圖 43 中點擊 “ install a Device Driver” ,彈出選擇器件驅(qū)動對話框，選擇驅(qū)動程序 ,單擊“打開”按鈕。彈出如圖 33所示的器件驅(qū)動屬性對話框，單擊 “ OK” 按鈕，完成驅(qū)動的安裝。 圖 43 選擇器件驅(qū)動程序?qū)υ捒? 圖 44 器件驅(qū)動屬性對話框 CCS 的應(yīng)用 用 CCS5000 開發(fā)應(yīng)用程序的一般步驟 。運行 CCS 程序 ,進(jìn)入 CCS 集成調(diào)試環(huán)境 ，點擊下拉菜單 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 Project，選擇 New，就可以創(chuàng)建新工程，如圖 45所示。 圖 45 CCS 的開發(fā)界面 ，輸入所要建立的新工程名（以 為例 ），點擊“保存 ”，如 圖 46 所示。 這樣新工程 就建立了，下一次就可以直接打開這個工程了?，F(xiàn)在這個工程中就只有空文件夾，是一個空的工程。接下來就是在此工程中加入用戶所需要的程序。 圖 46 建立工程彈出窗口 。包括源文件（ C 或匯編）、命令文件 (.cmd 文件 ） \頭文件（ .h文件 )等。 再添加各類文件到工程中去， 然后對工程進(jìn)行編譯。 從下拉菜單 Project 選擇 “ Add File s to Proj ect? ” 或者右擊工作窗口中工程 ， 選 擇 “ Add Files? ” ，如 圖 47 所示，這時，要根據(jù)需要，添加 *.C ， *.asm， *.c md 等需要的文件到工程中去，添加時 CCS 會自動把文件放到相應(yīng)的目錄中，添加后文件會在 CCS 下北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 12 顯示出來。 如果在匯編或 C 語言中包含了某些頭文件 ，則在工程中會將這些頭文件自動包含進(jìn)去 ，在工程目錄下的 inlcude 文件夾中可以看到。 注意：對于 C 語言程序，除了要添加 *.C,*.c md 文件外，還必須添加實時運行庫 ，這個工程才能 編譯通過。 圖 47 添加各類文件 ，必須添加中斷向量表進(jìn)去 ，例如 vercto m，中斷程序才能正常執(zhí)行。 文件添加完了后，就可以進(jìn)行匯編、鏈接了 ，只要點擊工具條中的 圖標(biāo)或者下拉菜單 Project 下 的 “ Rebuild All ” ，這樣匯編和鏈接就一步完成了 。在 CCS 最下面 的 Me ssage 窗口中會出現(xiàn)如 圖 48 所示的窗口。 圖 48 輸出窗口 圖中說明所有文件沒有任何語法錯誤。如果有語法錯誤，將在 Message 窗口中顯示 出來。編程人員可以根據(jù)顯示的信息，直接點擊該信息，鼠標(biāo)就定位到了錯誤位置，然后 可根據(jù)提示更改錯誤，每次修改完了后都要重新編譯。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 13 。選擇下拉窗口 File 下的 Load Program，在彈出的窗口中加載剛剛生成的 *.out 文件，點擊“打開”，可執(zhí)行文件就自動加載到 DSP 中去了。如圖 49 圖 49 加載程序窗口 工程調(diào)試 的應(yīng)用界面 圖 410 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 可以使用斷點 、觀察窗口 、探針等調(diào)試工具對錯誤進(jìn)行調(diào)試 ；還可以對計算結(jié)果 /輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評估算法性能。 （ 1 ）斷點調(diào)試 斷點有兩個功能： 1)動態(tài)執(zhí)行按鈕時運行到斷點后可以更新圖形顯示， 2)調(diào)試程序 將鼠標(biāo)放到要設(shè)置斷點的行，單擊工具欄斷點開關(guān)按鈕 ，還有可以單擊快捷鍵 F9。設(shè)置了斷點后，該行開頭就有一紅色高亮圓點。斷點設(shè)置成功后，點擊菜單“ Debug/Run ”，或者點擊調(diào)試工具條按鈕 ，程序就會運行到斷點處停住 ， PC 指針指到斷點位置 ，黃色和紅色同時在該行出現(xiàn) 。點擊調(diào)試工具條按鈕 ，程序 運行到此行就會更新圖形顯示。 （ 2 ） Watch 窗口調(diào)試 選擇下拉菜單 View 下的選項 Watch Windown 或者工具條按鈕 ， 就會彈出一個空白的 Watch 窗口，彈出的窗口如圖 411所示。 圖 411 設(shè)置表達(dá)式觀察窗口對話框 在 Name 欄下左擊鼠標(biāo) ，填入“ *（ int* ） 變量名 ”（例如變量為 DENOM），出現(xiàn)如 圖 412 所示的窗口。 圖 412 觀察窗口 1 程序運行時 Watch 窗口將顯示要查看的變量的值，如圖 413 所示。 圖 413 觀察窗口 2 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 15 (3 ）探針 ProbePoint 探針點調(diào)試可以讓用戶查看程序執(zhí)行到某一位置時，各存儲器窗口值、文件 I/O 等。 當(dāng)設(shè)置了探測點與 C I/ O、 CPU 寄存器等連接起來后，實際程序是運行到斷點處，但各窗口的更新值并不是斷點處，而是探測點處的。由于 CCS 增加了文件 I/ O 功能，利用探測點調(diào)試，可以在某一探測點位置看到外部文件數(shù)據(jù)流與 DSP 算法程序代碼交換的情況。 按調(diào)試工具條按鈕“ Toggle Probe Point ”將光標(biāo)當(dāng)前位置設(shè)置為探測點 ，可以看到如圖 414 所示的對話框。探測點設(shè)置成功后，當(dāng)前位置會出現(xiàn)藍(lán)色的菱形。如果光標(biāo)仍停留在探測點位置，再次點擊工具條按鈕“ Toggle Probe Point”，設(shè)置的探測點將被刪除。另外 ,CCS 還有剖析點 Profile Point 等工具 。圖 414 中“ 1”圖是探針和 .dat 文件連接在一起，“ 2”圖中 ddress 域指示的是從文件中讀取的數(shù)據(jù)將要存放的地址。 Length域指示的是每次到達(dá) Probe Point 時從數(shù)據(jù)文件中讀取多少個樣點。選中 Wrap Around表明讀取數(shù)據(jù)的循環(huán)特性，每次讀至文 件結(jié)尾處將自動從文件頭開始重新讀取數(shù)據(jù)。這樣將從數(shù)據(jù)文件中讀取一個連續(xù) (周期性 )的數(shù)據(jù)流。單擊 File I/O對話框中的 Add Probepoint按鈕，將出現(xiàn) Break/Probe Points 即圖“ 3”對話框，選中 Probe Points 欄。在 Probe Point列表中，高亮顯示寫有“ line 53No Connection”行。表明第 53 行已設(shè)置Probe Point，但還沒有與 PC 文件相關(guān)聯(lián)。在 Connect 域，單擊向下箭頭并從列表中選。單擊