DSP開發(fā)環(huán)境與工具.ppt

1、第四章DSP的開發(fā)環(huán)境與工具,主要內(nèi)容,軟件開發(fā)過程及開發(fā)工具 CCS集成開發(fā)環(huán)境,軟件開發(fā)過程及開發(fā)工具,一般估計，一個嵌入式系統(tǒng)，開發(fā)的80%的努力，以及系統(tǒng)的80%的復(fù)雜程度，取決于軟件。 因此，設(shè)計人員在為實時系統(tǒng)選擇處理器時，都極為看重先進(jìn)的、易于使用的開發(fā)環(huán)境與工具。,DSP的開發(fā)環(huán)境和工具,代碼生成工具 系統(tǒng)集成及調(diào)試環(huán)境與工具 實時操作系統(tǒng),C 優(yōu)化編譯器,TI 為其TMS320系列 DSP提供了系列的 C 編譯器。將標(biāo)準(zhǔn) C 源文件編譯成為相應(yīng)片中的匯編語言源代碼文件，進(jìn)而匯編和連接，產(chǎn)生可執(zhí)行的目標(biāo)文件。 這些 C 編譯器符合ANSI C 標(biāo)準(zhǔn)；有運(yùn)行支持庫；一個外殼程序（

2、shell program）可以一步將 C 源代碼翻譯成為TMS320的目標(biāo)代碼。,匯編語言工具,TMS320的匯編語言工具是一個軟件包，其中包括：,匯編器 連接器 歸檔器 交叉引用列表器 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換公用程序,匯編器（Assembler）,將匯編語言的源程序文件匯編成為機(jī)器語言的目標(biāo)程序文件，其格式為COFF（公用目標(biāo)文件格式）。匯編語言源程序可以包括匯編語言指令（instruction）、匯編指令（assembler directives）和宏指令（macro directives）,連接器（Linker）,連接器的基本任務(wù)是將目標(biāo)文件連接在一起，產(chǎn)生可執(zhí)行模塊。連接器可以接受的輸入文件包

3、括匯編器產(chǎn)生的COFF目標(biāo)文件、命令文件、庫文件、以及已部分連接好了的文件。它所產(chǎn)生的可執(zhí)行COFF目標(biāo)模塊可以裝入各種開發(fā)工具，或由TMS320器件來執(zhí)行,歸檔器（Archiver）,歸檔器允許用戶將一組文件歸入一個檔案文件（庫）。例如，將若干個宏歸入一個宏庫，匯編器將搜索這個庫，并調(diào)用源文件中使用的宏。也可以用歸檔器將一組目標(biāo)文件收入一個目標(biāo)文件庫，連接器將連接庫內(nèi)的成員，并解決外部引用,交叉引用列表器（Cross-Reference Lister）,交叉引用列表器是一個查錯的工具。它接受已經(jīng)連接好的目標(biāo)文件作為輸入，產(chǎn)生一個交叉引用列表作為輸出。它列出符號、符號的定義、以及它們已經(jīng)連接的

4、源文件中的引用,十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換公用程序（Hex Conversion Utility）,將COFF目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換成為若干種標(biāo)準(zhǔn)的文件格式： ASCII-十六進(jìn)制 Extended Tektronix Intel MCS-86 Motorola Exorciser TI SDSMAC,系統(tǒng)集成與調(diào)試工具,TI公司為TMS320系統(tǒng)的集成與調(diào)試所提供的工具包括調(diào)試器接口（C/Assembly source debugger）、軟仿真器（Simulator）、DSP入門套件（DSK，DSP Starter Kit）、標(biāo)準(zhǔn)評估模塊（EVM）、以及擴(kuò)展開發(fā)系統(tǒng)XDS（eXtended Development

5、 System）等,軟件仿真器（Simulator）,將鏈接器輸出文件（.out文件）調(diào)入到一個PC機(jī)的軟件模擬窗口下，對DSP代碼進(jìn)行軟件模擬和調(diào)試。TMS320軟件仿真器是一個軟件程序，使用主機(jī)處理器和存儲器仿真TMS320 DSP的微處理器和微計算機(jī)模式，從而進(jìn)行軟件開發(fā)和非實時的程序驗證。,硬件在線仿真器（XDS Emulator）,為可擴(kuò)展的開發(fā)系統(tǒng)仿真器（XDS510），可以用來進(jìn)行系統(tǒng)級的集成調(diào)試，是進(jìn)行DSP芯片軟、硬件開發(fā)的最佳工具。XDS510是TI為其系列DSP設(shè)計用以系統(tǒng)調(diào)試的專用硬件仿真器（Emulators），它使用JTAG標(biāo)準(zhǔn)，使用這種方法，程序可以從片外或片內(nèi)的

6、目標(biāo)存儲器實時執(zhí)行，在任何時鐘速率下都不會引入額外的等待狀態(tài)。,評估模塊（EVM板）,TMS320的評估模塊是廉價的開發(fā)板，用于對DSP芯片的性能評估、標(biāo)準(zhǔn)程序檢查，也可以用來組成一定規(guī)模的用戶DSP系統(tǒng)。,CCS集成開發(fā)環(huán)境,TMS320C54x代碼生成工具，如匯編器、鏈接器、C/C+編譯器、建庫工具等。 CCS集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Developong Envirorment，IDE），包括編輯器、工程管理工具、調(diào)試工具等。 DSP/BIOS（Basic Input and Output System）插件及應(yīng)用程序接口API（Application Progran Inte

7、rface）。 RTDX（Real Time Data Exchange）實時數(shù)據(jù)交換插件、主機(jī)（Host）接口及相應(yīng)的API。,CCS系統(tǒng)安裝,CCS對PC機(jī)的最低要求為Windows 95、32M RAM、100M剩余硬盤空間、奔騰90以上處理器、SVGA顯示器（分辨率800600以上）。,CCS系統(tǒng)設(shè)置,在安裝CCS之后、運(yùn)行CCS軟件之前，首先需要運(yùn)行CCS設(shè)置程序，根據(jù)用戶所擁有的軟、硬件資源對CCS進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲谩?啟動Setup CCS 應(yīng)用程序，將顯示Code Composer Studio Setup窗口。,在Factory Boards中添加設(shè)置,在Family下選擇C55

8、xx，將看到所有C55xx的仿真驅(qū)動，包括軟件仿真和硬件仿真； 在Platform下選擇Simulator，在Available Factory Boards中只顯示軟件仿真驅(qū)動，選中相應(yīng)的驅(qū)動； 雙擊C55xx Rev4.0 CPU Functional Simulator，可以在My System下看到所加入的驅(qū)動； 點擊Save PAGE n: namen(attr): original=constant, length=constant; ,（1）PAGE指定存儲器空間頁面，最多255。通常PAGE 0用于程序存儲器，PAGE 1用于數(shù)據(jù)存儲器。如果不指定PAGE，鏈接器默認(rèn)指定PAG

9、E 0。每一個PAGE代表一個完全獨(dú)立的地址空間。 （2）name是存儲器區(qū)間的取名，可由164個字符組成，包括AZ、az、$、.、_。名稱對鏈接器沒有特殊的含義，只是用來區(qū)分鏈接器區(qū)間。在不同的PAGE里區(qū)間名可以相同，但有同一個PAGE里區(qū)間名不能相同，且不能重疊配置。,（3）attr指定存儲區(qū)的14種屬性，屬性為任選項，利用屬性將輸出段定位到存儲器時加以限制。 R：指定該存儲區(qū)可以讀。 W：指定該存儲區(qū)可以寫。 X：指定該存儲區(qū)可以裝入可執(zhí)行代碼。 I：指定該存儲區(qū)可以進(jìn)行初始化。 如果不給存儲區(qū)指定屬性，默認(rèn)為具有以上4種屬性，可以不受限制地將任何輸出段分配到該存儲區(qū)。,（4）orig

10、inal指定存儲區(qū)的起始地址，可以簡寫為org或o，該值是一個16位二進(jìn)制常數(shù)，可以用十進(jìn)制、八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)表示。 （5）length指定存儲區(qū)的長度，可以簡寫為len或l。,SECTIONS偽指令語法格式如下： SECTIONS name: property ,property ,property name: property ,property ,property name: property ,property ,property ,段,.text：包括可執(zhí)行代碼、字符串和編譯器產(chǎn)生的常數(shù) .data:數(shù)據(jù)段 .cinit：初始化變量和常數(shù)表 .const：字符串和以const關(guān)鍵字

11、定義的常量 .switch：包含switch語句表 .bss：為全局變量和靜態(tài)變量保留空間 .stack：為C的系統(tǒng)堆棧分配存儲空間 .system：動態(tài)分配存儲器分配保留空間，為C語言函數(shù)malloc、calloc、realloc動態(tài)分配存儲器,通常，.text、.cinit、.switch段可以鏈接到系統(tǒng)的ROM或RAM中且必須是在程序存儲器中（page0） ；.const段可以鏈接到系統(tǒng)的ROM或RAM中，且必須是在數(shù)據(jù)存儲器中（page1） ；.bss、.stack、.system段必須鏈接到系統(tǒng)的RAM中，且必須是在數(shù)據(jù)存儲器中（page1） 。,鏈接器命令文件舉例,-o hello

12、.out-m hello.mapMEMORY PAGE 0: VECT:origin=0 x8000h,length 0 x040h PAGE 0: PROG:origin=0 x8040h,length 0 x600h PAGE 1: DATA:origin=0 x8000h,length 0 x400hSECTIONS.vectors VECT PAGE 0.text PROG PAGE 0.bss DATA PAGE 1.const DATA PAGE 1,用CCS開發(fā)簡單的程序,1創(chuàng)建新的工程文件 工程文件中包含著設(shè)計中所有的源代碼文件、鏈接器命令文件、庫函數(shù)、頭文件等。 （1）在CC

13、S的安裝目錄的myprojects子目錄下創(chuàng)建一個myfile1目錄。 （2）啟動CCS，在Project菜單中選擇New項，在Project中輸入myfile1，CCS將創(chuàng)建一個名為myfile1.pjt的工程。,2.將文件添加到工程中 （1）新建源文件 執(zhí)行菜單file/New/source files,并把文件保存在myfile工程文件夾下。 （2）在工程中添加源文件 執(zhí)行菜單project/add files to project，把此文件添加到工程中。,3生成和運(yùn)行程序 （1）選擇菜單命令ProjectRebuild All，對工程重新編譯、匯編和鏈接，主窗口下方的信息窗口將顯示bu

14、ild進(jìn)行匯編、編譯和鏈接的相關(guān)信息。 （2）選擇菜單命令FileLoad Program，在當(dāng)前目錄的Debug目錄下選擇myfile.out并打開，將Build生成的程序加載到DSP中。 （3）選擇菜單命令DebugRun或在Debug工具欄上單擊Run按鈕，運(yùn)行該程序。,舉例,實現(xiàn)數(shù)組a20=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,x20=1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1的初始化，并將數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)組x20復(fù)制到數(shù)組y20，將數(shù)據(jù)存儲器中的a20寫入到程序存儲器PROM(200

15、0H-2013H),再將程序存儲器PROM中的20個數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲器DATA(0200H-0213H),1.編寫匯編源程序,.mmregs .data TBL: .word 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 .word 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 PROM : .usect “PROM”,20 .bss a,20 .bss x,20 .bss y,20 DATA .usect “DATA”,20,.text Start: STM #a,AR1 RPT #39 MVPD T

16、BL,*AR1+ STM #x,AR2 STM #y,AR3 RPT #19 MVDD *AR2+,*AR3+ STM #a,AR1 LD #PROM,A STM #19,AR3,LOOP: WRITA *AR1+ ADD #1,A,A BANZ LOOP,*AR3- LD #PROM-1,A STM #DATA,AR1 ST #19,BRC RPTB LOOP1 ADD #1,A,A LOOP1: READA *AR1+ WAIT: NOP B WAIT,2.建立匯編源程序,在CCS環(huán)境下，點擊file/new/source file菜單命令，打開一個空白文檔，將匯編程序輸入。 單擊file

17、/save菜單命令，在D:program filestimyprojects下保存文件名為mymove，并選擇保存類型為*.asm。,3.建立鏈接命令文件,_o mymove.out _m mymove.map MEMORY PAGE 0: RAM: origin=1000h,length=800h RAM1:origin=2000h,length=300h PAGE 1: DARAM1: origin=0100h,length=100h DARAM2: origin=0200h,length=100h ,SECTIONS .data :RAM PAGE 0 .text :RAM PAGE 0

18、 PROM:RAM1 PAGE 0 .bss :DARAM1 PAGE1 DATA :DARAM2 PAGE1 ,4.創(chuàng)建一個新工程,在project菜單中選擇new項，彈出project creation窗口，在project欄中輸入mymove，單擊“完成”按鈕，CCS將創(chuàng)建一個名為mymove.pjt的工程，此文件保存了工程的設(shè)置信息及工程中的文件引用情況。,5.將有關(guān)文件添加到工程中,從project菜單中選取add files to project命令，選擇文件mymove.asm，雙擊“找開”按鈕，將mymove.asm添加到工程中。 從project菜單中選取add files to project命令，選擇文件mymove.cmd，將mymove.cmd添加到工程中。,6.匯編、編譯和鏈接產(chǎn)生.out文件,點擊project菜單中的rebuild all。在監(jiān)視窗口顯示匯編、編譯和鏈接的相關(guān)信息。如果沒有錯誤，將產(chǎn)生mymove.out文件；如果有錯，在監(jiān)視窗口以紅色字體顯示出錯行，用鼠標(biāo)雙擊該行，光標(biāo)跳至源程序相應(yīng)的出錯行。修改錯誤后，重新匯編、鏈接。,7.加載并運(yùn)行.out文件,執(zhí)行菜單命令file/load program，選擇mymove.out