第4章DSP软件开发与C语言编程.ppt
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第4章DSP的软件开发与C语言编程本章内容:
本章内容:
4.1DSP开发工具与软件开发流程开发工具与软件开发流程4.2集成开发环境集成开发环境CCS4.3DSP的的C工程文件工程文件4.4DSPC语言程序设计基础语言程序设计基础4.5DSPC程序举例程序举例14.1DSP开发工具与软件开发流程开发工具与软件开发流程1.DSP开发工具开发工具硬件硬件TIXDS510(ExtendedDevelopmentSystem)硬件仿真器。
硬件仿真器。
DSK(DSPStarterKit)初学者开发套件。
初学者开发套件。
瑞泰瑞泰ICETEK-5100PP/USBDSP开发系统。
开发系统。
评估板。
评估板。
DSP教学实验系统教学实验系统。
开发工具包括硬件、软件两部分。
硬件部分主要是仿真开发工具包括硬件、软件两部分。
硬件部分主要是仿真器器(Emulator),软件主要是集成开发环境,软件主要是集成开发环境CCS(CodeComposerStudio)。
DSP开发系统开发系统(仿真器仿真器)有有PCI插卡式、并口式、插卡式、并口式、USB接口接口式,目前多用式,目前多用USB接口式,即接口式,即DSP开发系统通过开发系统通过USB接口与接口与PC机相连,开发系统通过机相连,开发系统通过JTAG(基于扫描的仿真)接口与(基于扫描的仿真)接口与用户目标板相连,实现用户目标板相连,实现DSP软硬件调试与程序烧写。
软硬件调试与程序烧写。
2DSP评估板评估板(也称为也称为EVM板、目标板、板、目标板、DEMO板、实板、实验板等验板等),包括基本的,包括基本的DSP芯片及必要的电源、时钟、复位芯片及必要的电源、时钟、复位电路外,还经常包括用于程序调试的片外扩展存储器、扩电路外,还经常包括用于程序调试的片外扩展存储器、扩展的展的A/D、D/A转换器、键盘显示电路、转换器、键盘显示电路、EEPROM、RS232串行接口、串行接口、SPI接口、接口、CAN接口驱动电路、简单应接口驱动电路、简单应用电路等。
用电路等。
32407DSP评估板原理框图评估板原理框图42407EVM板的主要性能指标如下:
板的主要性能指标如下:
1)TMS320LF2407A,运行速度,运行速度40MIPS。
2)片内片内RAM2.5KW。
3)扩展扩展RAM64KW。
4)片内片内16路路10位位A/D转换器,采样时间转换器,采样时间375ns。
5)扩展的扩展的4路路12位位D/A转换器转换器DAC7617。
6)UART串行接口,符合串行接口,符合RS-232C标准。
标准。
7)16路路PWM输出。
输出。
8)CAN总线接口。
总线接口。
9)用户开关与指示灯。
用户开关与指示灯。
10)片内片内32KWFlash存储器。
存储器。
11)JTAG接口,用于仿真调试与接口,用于仿真调试与Flash程序烧写。
程序烧写。
12)+5V电源输入电源输入,板上板上3.3V电源管理。
电源管理。
562.软件开发流程软件开发流程软件开发流程框图软件开发流程框图7软件开发流程软件开发流程1)编辑编辑:
生成源程序(:
生成源程序(*.asm,*.c)、头文件)、头文件(*.h)与命令文件与命令文件(*.cmd)。
2)编译与汇编编译与汇编:
生成目标文件:
生成目标文件(*.obj,公共目标文件,公共目标文件COFF格式格式)及列表文件及列表文件(*.lst)。
3)连接连接:
生成可执行代码文件:
生成可执行代码文件(*.out)及映射文件及映射文件(*.map)。
4)调试调试:
通过:
通过JTAG接口下载到目标系统接口下载到目标系统EVM。
5)通过通过JTAG接口将程序接口将程序固化固化烧写到烧写到Flash存储器存储器。
8软件开发工具主要有软件开发工具主要有源程序编辑器源程序编辑器(Editor)编译器编译器(Compiler)汇编器汇编器(Assembler)链接器链接器(Linker)归档器归档器(Archiver)运行时支持库运行时支持库(Run-Time-SupportLibrary)库建立程序库建立程序(Library-buildUtility)HEX转换程序转换程序(HexConversionUtility)3.软件工具软件工具9绝对列表器绝对列表器(AbsoluteLister)和交叉引用列表器和交叉引用列表器(Cross-ReferenceLister)调试工具调试工具(Debuggingtools)C+名称复原程序名称复原程序(C+NameDemanglingUtility)GEL语言语言(GeneralExtensionLanguage,通用扩展语言,通用扩展语言)DSP/BIOS等。
等。
101.CCS软件安装与设置软件安装与设置CCS2.0C2000(CCS3.3)驱动程序设置。
驱动程序设置。
Simulator:
PC模拟软件仿真。
模拟软件仿真。
Emulator:
实时实时DSP硬件仿真。
硬件仿真。
4.2集成开发环境集成开发环境CCS11CCS运行主窗口运行主窗口12CCS主要工具主要工具源程序编辑器源程序编辑器(Editor)。
C编译器(编译器(CCompiler)。
)。
汇编器(汇编器(Assembler)。
)。
连接器(连接器(Linker)。
)。
调试工具调试工具(Debug)。
十六进制转换公用程序十六进制转换公用程序(HexConversionUtility)。
132.CCS主要菜单与功能主要菜单与功能典型的典型的CCS运行界面如图所示。
运行界面如图所示。
CCS的功能可以通的功能可以通过菜单或工具条按钮实现。
主要的菜单项有过菜单或工具条按钮实现。
主要的菜单项有File、Edit、View、Project、Debug等。
这些菜单的使用与常用的集等。
这些菜单的使用与常用的集成开发软件成开发软件VisualC+等使用方法基本一样。
等使用方法基本一样。
14典型典型CCS运行界面运行界面15CodeComposerStudioComponentsRobust,Easy-to-UseDevelopmentEnvironmentHelpHelpCPUCPUWindowWindowMemorywindowMemorywindowGraphGraphwindowwindowProjectManager:
ProjectManager:
Source&objectfilesSource&objectfilesFiledependenciesFiledependenciesCompiler,AssemblerCompiler,Assembler&Linkerbuildoptions&LinkerbuildoptionsStatusStatuswindowwindowFullC/C+&AssemblyFullC/C+&AssemblyDebugging:
Debugging:
C&ASMSourceC&ASMSourceMixedmodeMixedmodeDisassembly(patch)Disassembly(patch)SetBreakPointsSetBreakPointsSetprobePointsSetprobePointsWatchwindowWatchwindowProductiveEditor:
ProductiveEditor:
StructureExpansionStructureExpansionMenusorIconsMenusorIcons16Real-timeDebuggingReal-timeDebuggingAllowsyoutohaltinnon-criticalcodefordebugwhiletime-criticalinterruptscontinuetobeserviced.Accessmemoryandregisterswithoutstoppingtheprocessor.Implementedinsilicon,notbyadebugmonitor:
Easy-to-use,noapplicationresourcesrequiredInterruptvoidISR_1()Main()function()Haltandsinglestepnon-timecriticalcodeTime-criticalinterruptsarestillserviced.InControl,IfTheProcessorStops,TheSystemCanGoOutOfControl17File菜单菜单18Project菜单菜单19View菜单20Debug菜单菜单213.采用采用CCS开发应用程序的步骤开发应用程序的步骤1)创建一个新工程创建一个新工程(project)。
2)编辑源程序编辑源程序(*.asm,*.c)与连接命令文件与连接命令文件(*.cmd)。
3)将文件添加到该工程中将文件添加到该工程中(*.asm,*.c,*.h,*.cmd)。
4)编译汇编连接。
编译汇编连接。
5)装载程序。
装载程序。
6)调试程序。
调试程序。
7)程序固化。
程序固化。
22调试程序调试程序连续运行与单步运行。
连续运行与单步运行。
设置断点。
设置断点。
查看与修改存储单元。
查看与修改存储单元。
查看与修改寄存器内容。
查看与修改寄存器内容。
观察和编辑变量。
观察和编辑变量。
程序程序Animate运行和数据图形显示。
运行和数据图形显示。
23C工程工程(Project)几种基本文件几种基本文件CCS工工程程文文件件(扩扩展展名名为为.pjt)。
由由CCS自自动动生生成成。
在在CC(CodeComposer)软件环境中,扩展名为软件环境中,扩展名为.mak。
源程序源程序:
汇编语言文件汇编语言文件(*.asm),C文件文件(*.c)。
头头文文件件(*.h):
定定义义寄寄存存器器映映射射地地址址,用用户户自自定定义义的的常常量量等等。
例例如如用用于于C程程序序的的片片内内外外设设寄寄存存器器地地址址定定义义头头文文件件f2407_c.h,用用于于汇汇编编语语言言程程序序的的片片内内外外设设寄寄存存器器定定义义头头文件文件F2407REGS_A.h等。
等。
链接命令文件链接命令文件(*.cmd)。
)。
库文件库文件(*.lib)。
)。
C24x运行时支持库为运行时支持库为rts2xx.lib。
目标文件目标文件(*.obj):
COFF公共目标文件格式。
公共目标文件格式。
列表文件列表文件(*.lst):
汇编生成的文件。
:
汇编生成的文件。
映射文件映射文件(*.map):
存储器分配。
存储器分配。
可执行代码文件可执行代码文件(*.out)。
4.3DSP的的C工程文件工程文件244.3.1公共目标文件格式公共目标文件格式COFF编译、汇编与链接程序建立的目标文件采用共用目标编译、汇编与链接程序建立的目标文件采用共用目标文件格式(文件格式(CommonObjectFileFormat,COFF),便于),便于模块化编程、管理代码段和存储器,即不必为程序代码或模块化编程、管理代码段和存储器,即不必为程序代码或变量指定目标地址。
变量指定目标地址。
汇编器根据命令用适当的段将各部分程序代码和数据汇编器根据命令用适当的段将各部分程序代码和数据连在一起,构成目标文件。
链接器分配存储单元,即把各连在一起,构成目标文件。
链接器分配存储单元,即把各个段重新定位到目标存储器中。
个段重新定位到目标存储器中。
段段(section,也称为块,也称为块)是目标文件的最小单位,是在是目标文件的最小单位,是在存储器中占据连续空间的代码和数据块,各段相互独立。
存储器中占据连续空间的代码和数据块,各段相互独立。
25目标文件中段与目标存储器之间的关系目标文件中段与目标存储器之间的关系汇
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