第四章-DSP开发环境与工具

第四章 DSP的开发环境与工具,主要内容,软件开发过程及开发工具 CCS集成开发环境,DSP的开发环境和工具,代码生成工具 系统集成及调试环境与工具 实时操作系统,C 优化编译器,TI 为其TMS320系列 DSP提供了系列的 C 编译器。将标准 C 源文件编译成为相应片种的汇编语言源代码文件，进而汇编和连接，产生可执行的目标文件。 这些 C 编译器符合ANSI C 标准；有运行支持库；一个外壳程序（shell program）可以一步将 C 源代码翻译成为TMS320的目标代码。,汇编语言工具,TMS320的汇编语言工具是一个软件包，其中包括：,汇编器 连接器 归档器 交叉引用列表器 十六进制转换公用程序,汇编器（Assembler）,将汇编语言的源程序文件汇编成为机器语言的目标程序文件，其格式为COFF（公用目标文件格式）。汇编语言源程序可以包括汇编语言指令（instruction）、汇编指令（assembler directives）和宏指令（macro directives）,连接器（Linker）,连接器的基本任务是将目标文件连接在一起，产生可执行模块。连接器可以接受的输入文件包括汇编器产生的COFF目标文件、命令文件、库文件、以及已部分连接好了的文件。它所产生的可执行COFF目标模块可以装入各种开发工具，或由TMS320器件来执行,归档器（Archiver）,归档器允许用户将一组文件归入一个档案文件（库）。例如，将若干个宏归入一个宏库，汇编器将搜索这个库，并调用源文件中使用的宏。也可以用归档器将一组目标文件收入一个目标文件库，连接器将连接库内的成员，并解决外部引用,交叉引用列表器 （Cross-Reference Lister）,交叉引用列表器是一个查错的工具。它接受已经连接好的目标文件作为输入，产生一个交叉引用列表作为输出。它列出符号、符号的定义、以及它们已经连接的源文件中的引用,十六进制转换公用程序 （Hex Conversion Utility）,将COFF目标文件转换成为若干种标准的文件格式： ASCII-十六进制 Extended Tektronix Intel MCS-86 Motorola Exorciser TI SDSMAC,系统集成与调试工具,TI公司为TMS320系统的集成与调试所提供的工具包括调试器接口（C/Assembly source debugger）、软仿真器（Simulator）、DSP入门套件（DSK，DSP Starter Kit）、标准评估模块（EVM）、以及扩展开发系统XDS（eXtended Development System）等,软件仿真器（Simulator）,将链接器输出文件（.out文件）调入到一个PC机的软件模拟窗口下，对DSP代码进行软件模拟和调试。TMS320软件仿真器是一个软件程序，使用主机处理器和存储器仿真TMS320 DSP的微处理器和微计算机模式，从而进行软件开发和非实时的程序验证。,硬件在线仿真器（XDS Emulator）,为可扩展的开发系统仿真器（XDS510），可以用来进行系统级的集成调试，是进行DSP芯片软、硬件开发的最佳工具。XDS510是TI为其系列DSP设计用以系统调试的专用硬件仿真器（Emulators），它使用JTAG标准，使用这种方法，程序可以从片外或片内的目标存储器实时执行，在任何时钟速率下都不会引入额外的等待状态。,评估模块（EVM板）,TMS320的评估模块是廉价的开发板，用于对DSP芯片的性能评估、标准程序检查，也可以用来组成一定规模的用户DSP系统。,CCS集成开发环境,TMS320C54x代码生成工具，如汇编器、链接器、C/C+编译器、建库工具等。 CCS集成开发环境（Integrated Developong Envirorment，IDE），包括编辑器、工程管理工具、调试工具等。 DSP/BIOS（Basic Input and Output System）插件及应用程序接口API（Application Progran Interface）。 RTDX（Real Time Data Exchange）实时数据交换插件、主机（Host）接口及相应的API。,CCS系统安装,CCS对PC机的最低要求为Windows 95、32M RAM、100M剩余硬盘空间、奔腾90以上处理器、SVGA显示器（分辨率800×600以上）。,CCS系统设置,在安装CCS之后、运行CCS软件之前，首先需要运行CCS设置程序，根据用户所拥有的软、硬件资源对CCS进行适当的配置。 启动Setup CCS 应用程序，将显示Code Composer Studio Setup窗口。,在Factory Boards中添加设置,在Family下选择C55xx，将看到所有C55xx的仿真驱动，包括软件仿真和硬件仿真； 在Platform下选择Simulator，在Available Factory Boards中只显示软件仿真驱动，选中相应的驱动； 双击C55xx Rev4.0 CPU Functional Simulator，可以在My System下看到所加入的驱动； 点击Save & Quit，将保存设置退出Setup CCStudio v3.1并启动运行CCStudio。,CCS文件名介绍,*.mak：CCS定义的工程项目文件； *.c：C语言编写的源程序文件； *.asm：汇编语言编写的源程序文件； *.h：C语言程序的头文件，包括DSP/BIOS API模块的头文件； *.lib：库文件； *.cmd：链接命令文件； *.obj：由源文件编译或汇编后所生成的目标文件； *.out：完成编译、汇编、链接后所形成的可执行文件，可在CCS监控下调试和执行； *.wks：工作空间文件； *.cdb：CCS的配置数据库文件，是使用DSP/BIOS API模块所必须的。,链接器命令文件的编写和使用,链接命令文件中可以使用MEMORY命令和SECTIONS命令来定义目标系统的存储器配置图及段的映射。 链接命令文件为ASCII文件，可包含以下内容： 输入文件名，即指定要链接的目标文件、文档库文件或其他命令文件。当调用其他命令文件时，该语句要放在命令文件的最后，因为链接器不能从调用的命令文件返回。 链接器选项，可以用在链接器命令行，也可以编写在命令文件中。,MEMORY和SECTIONS链接伪指令，存储器伪指令MEMEORY，用来定义目标系统的存储器空间。段伪指令SECTIONS负责告诉链接器将输入文件中用.text、.data、.bss、.sect等伪指令定义的段放到MEMORY命令描述的存储器空间的什么位置。,MEMORY伪指令的一般语法为： MEMORY PAGE 0: name1(attr): original=constant, length=constant; PAGE n: namen(attr): original=constant, length=constant; ,（1）PAGE指定存储器空间页面，最多255。通常PAGE 0用于程序存储器，PAGE 1用于数据存储器。如果不指定PAGE，链接器默认指定PAGE 0。每一个PAGE代表一个完全独立的地址空间。 （2）name是存储器区间的取名，可由164个字符组成，包括AZ、az、$、.、_。名称对链接器没有特殊的含义，只是用来区分链接器区间。在不同的PAGE里区间名可以相同，但有同一个PAGE里区间名不能相同，且不能重叠配置。,（3）attr指定存储区的14种属性，属性为任选项，利用属性将输出段定位到存储器时加以限制。 R：指定该存储区可以读。 W：指定该存储区可以写。 X：指定该存储区可以装入可执行代码。 I：指定该存储区可以进行初始化。 如果不给存储区指定属性，默认为具有以上4种属性，可以不受限制地将任何输出段分配到该存储区。,（4）original指定存储区的起始地址，可以简写为org或o，该值是一个16位二进制常数，可以用十进制、八进制或十六进制数表示。 （5）length指定存储区的长度，可以简写为len或l。,SECTIONS伪指令语法格式如下： SECTIONS name: property ,property ,property name: property ,property ,property name: property ,property ,property ,段,.text：包括可执行代码、字符串和编译器产生的常数 .data:数据段 .cinit：初始化变量和常数表 .const：字符串和以const关键字定义的常量 .switch：包含switch语句表 .bss：为全局变量和静态变量保留空间 .stack：为C的系统堆栈分配存储空间 .system：动态分配存储器分配保留空间，为C语言函数malloc、calloc、realloc动态分配存储器,通常，.text、.cinit、.switch段可以链接到系统的ROM或RAM中且必须是在程序存储器中（page0） ；.const段可以链接到系统的ROM或RAM中，且必须是在数据存储器中（page1） ；.bss、.stack、.system段必须链接到系统的RAM中，且必须是在数据存储器中（page1） 。,链接器命令文件举例,-o hello.out -m hello.map MEMORY PAGE 0: VECT:origin=0x8000h,length 0x040h PAGE 0: PROG:origin=0x8040h,length 0x600h PAGE 1: DATA:origin=0x8000h,length 0x400h SECTIONS .vectors VECT PAGE 0 .text PROG PAGE 0 .bss DATA PAGE 1 .const DATA PAGE 1 ,用CCS开发简单的程序,1创建新的工程文件 工程文件中包含着设计中所有的源代码文件、链接器命令文件、库函数、头文件等。 （1）在CCS的安装目录的myprojects子目录下创建一个myfile1目录。 （2）启动CCS，在Project菜单中选择New项，在Project中输入myfile1，CCS将创建一个名为myfile1.pjt的工程。,2.将文件添加到工程中 （1）新建源文件 执行菜单file/New/source files,并把文件保存在myfile工程文件夹下。 （2）在工程中添加源文件 执行菜单project/add files to project，把此文件添加到工程中。,3生成和运行程序 （1）选择菜单命令ProjectRebuild All，对工程重新编译、汇编和链接，主窗口下方的信息窗口将显示build进行汇编、编译和链接的相关信息。 （2）选择菜单命令FileLoad Program，在当前目录的Debug目录下选择myfile.out并打开，将Build生成的程序加载到DSP中。 （3）选择菜单命令DebugRun或在Debug工具栏上单击Run按钮，运行该程序。,举例,实现数组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，并将数据存储器中的数组x20复制到数组y20，将数据存储器中的a20写入到程序存储器PROM(2000H-2013H),再将程序存储器PROM中的20个数据存入数据存储器DATA(0200H-0213H),1.编写汇编源程序,.mmregs .data TBL: .word 0,1,2,3,4,5,6,7