【文章內(nèi)容簡介】 實驗箱由以下幾個部分組成： 1． SEEDDEC5509實驗箱 DSP基本系統(tǒng) ? TMS320VC5509：主頻可達 300MHz，能夠?qū)崿F(xiàn)高速（ 6000MMACS）運算； ? SDRAM： 4M*16位 ? Flash： 256K*16位 ? 3路 McBSP 2. SEEDDTK_Mboard實驗箱人機接口模塊 ? 處理器為 TMS320VC5509 ? SRAM： 64K*16位 ? Flash： 256K*16位 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 6 第三章 軟件仿真 CCS 集成開發(fā)工具及環(huán)境的介紹 3. 1 CCS 簡介 本系統(tǒng)中關(guān)于 DSP 的開發(fā)采用了 TI 公司推出的用于開發(fā) DSP 芯片的集成開發(fā)環(huán)境CCS(Code Composer Studio)，它采用 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，是 目前使用最為廣泛的 DSP 開發(fā)環(huán)境之一。本實驗使用的是 CCS 2． 0（ C5000），適用于 C5000系列 DSP 芯片。 CCS 提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，便于實時、嵌入式信號處理程序的編制和測試，為程序員開發(fā)和測試實時的和嵌入式的系統(tǒng)起到了加速和增強的作用，可以幫助用戶在一個軟件環(huán)境下完成編輯、編譯鏈接、調(diào)試和數(shù)據(jù)分析等工作。與 TI 公司提供的早期軟件開發(fā)工具相比，利用 CCS 能夠加快軟件開發(fā)流程，提高工作效率。主要包含源代碼編輯工具、代碼調(diào)試工具、可執(zhí)行代碼生成工具和實時分析工具，并支持設(shè)計和開發(fā) 的整個流程，如圖 所示： 圖 CCS的開發(fā)流程 CCS 的構(gòu)成介紹 CCS 的構(gòu)成及接口如圖 所示： 設(shè)計方案 編程、編譯和鏈接生成代碼 調(diào)試、語法檢查和探測點設(shè)置 實時調(diào)試、分析、統(tǒng)計和跟蹤 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 7 圖 CCS的構(gòu)成及接口 CCS 窗口介紹如圖 所示： 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 8 圖 CCS窗口介紹 CCS 中文件的種類 與 Visual Basic 、 Visual C以及 Delphi等集稱開發(fā)工具類似， CCS是采用工程（ Project）來集中管理應(yīng)用程序文檔的。一個工程包括匯編語言 /C語言源程序、庫文件、鏈接命令文件和頭 文件等。它們是按照目錄樹的結(jié)構(gòu)組織在工程文件中，工程窗口顯示了工程的整個內(nèi)容。 圖 volume1的工程窗口示例，它顯示了工程 的內(nèi)容。其中， ， 、 ， 命令文件，頭文件 ；頭文件 CCS通過掃描相關(guān)性自動加入到工程中去的； ，由用戶指定加入；工程窗口前面三項都是 CCS在構(gòu)建時生成的。 圖 工程文件名為 volume1的工程窗口 CCS 環(huán)境中的匯編 /C 語言程序開發(fā) 在 CCS 中，一個或多個 TMS320C5509 DSP 匯編 /C 語言源程序經(jīng)過匯編和鏈接，生成 COFF 格式（公共目標(biāo)文件格式）的可執(zhí)行文件，再通過軟件仿真程序或硬件在線仿真 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 9 器的調(diào)試，最后將程序加載到用戶的應(yīng)用系統(tǒng)。 圖 給出了 TMS320C5509 軟件開發(fā)流程圖。 圖 TMS320C5509 軟件開發(fā)流程圖 圖中最常用的軟件開發(fā)部分包括： C 源文件、 C 編譯器、匯編語言源文件、匯編器、COFF 目標(biāo)文件、鏈接器、可 執(zhí)行 COFF 文件、 C55xDSP。 匯編語言 /C 語言源程序編好以后，必須經(jīng)過匯編和鏈接才能運行。圖 給出了匯編語言 /C 語源程序的編輯、匯編和鏈接過程。 匯編器和鏈接器建立的目標(biāo)文件，是一個可以在 TMS320C5509 器件上執(zhí)行的文件。這些目標(biāo)文件的格式稱之為公共目標(biāo)文件格式，即 COFF（ Common Object File Format）格式。 COFF 會使模塊化編程和管理變得更加方便，因為當(dāng)編寫一個匯編 /C 語言程序時，它可以按照段（如代碼段和數(shù)據(jù)段）來考慮問題。匯編器和鏈接器都有一些命令建立并管理各種各 樣得段。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 10 圖 匯編語言 /C語源程序的編輯、匯編和鏈接過程 對于輸出文件 (.out)調(diào)試有多種手段，現(xiàn)簡要介紹如下： 1. 利用軟件仿真器進行調(diào)試 軟件仿真器（ Simulator）是一種很方便的軟件調(diào)試工具，它不需要目標(biāo)硬件，只要載 PC 機上運行就行。它可以仿真 C5509 DSP 芯片包括中斷以及輸入、輸出在內(nèi)的各種功能，從而可以在非實時條件下完成對用戶程序的調(diào)試。在 DOS 環(huán)境下，軟件仿真器靠命令啟動，在集成開發(fā)環(huán)境下，它是 CCS（本文第三 章進行詳細介紹）的一個選項。 2. 利用硬件仿真器進行調(diào)試 硬件仿真器（ Emulator）是在線仿真工具 ,它用 JTAG 接口電纜把 DSP 硬件目標(biāo)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(biāo)系統(tǒng)進行調(diào)試 ,能真實地仿真程序在實際硬件環(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(diào)試程序 一個工程構(gòu)建完成以后，就可以進入程序調(diào)試階段。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，優(yōu)化程序，使程序達到預(yù)定的設(shè)計要求。 CCS提供了非常豐富的調(diào)試手段， 十分便于程序的調(diào)試。下面介紹調(diào)試過程中幾種主要的操作方法。 1. 加載可執(zhí)行文件 文本編輯器 調(diào)試程序 鏈接器 匯編器 十六進制 轉(zhuǎn)換程序HEX500 .asm 源文件 .obj 目標(biāo)文件 .out 輸出文件 .cmd 鏈接命令文件 1 .lst 列表文件 m o .map 存儲器映像文件 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 11 選擇 File→ load Progam載入經(jīng)編譯、鏈接后生成的可執(zhí)行程序（即 .out文件）。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(diào)試使用。語句前的黃色箭頭表示程序計數(shù)器 PC當(dāng)前所在的位置。 2. 程序的復(fù)位 a) 復(fù)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(nèi)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(fù)到當(dāng)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(dāng)前加載程序的函數(shù) main{}處設(shè)置一個臨時斷點，然后開始執(zhí)行程序。當(dāng)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(shè)置 將光標(biāo)放置在需要設(shè)置斷點的程序行前，選擇 Debug → Breakpoints，即可完成一個斷點的設(shè)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(fù)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(dāng)調(diào)試語句不是基本的匯編指令時，此操作進入語句內(nèi)部。 b) 單步執(zhí)行： Debug → step Over，此命令將函數(shù)或子函數(shù)當(dāng)作一條語句來執(zhí)行，不進入內(nèi)部調(diào)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(biāo)處：快捷鍵 ctrl+F10, Debug → Run to Cursor,此命令作用為將程序運行到光標(biāo)處。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 12 在 CCS 中與外部文件交換數(shù)據(jù) 用戶在調(diào)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(nèi)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(jié)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(dǎo)入或?qū)С瞿繕?biāo)處理器，這對于開發(fā)調(diào)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(shè)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(yīng)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(nèi)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(gòu)件已經(jīng)完成，通過 File→ Load Program→…等操作加載該工程的 .out執(zhí)行程序，并在