輕松學(xué)會(huì)DSP——TMSCx軟件開發(fā)實(shí)用教案

1、TMS320C54x DSP軟件開發(fā)流程(lichng)一、 DSP軟件開發(fā)流程(lichng)第1頁/共58頁第一頁，共58頁。一、一、 DSP DSP軟件開發(fā)流程軟件開發(fā)流程(lichng)(lichng)1 1建立源程序建立源程序2 2C C編譯器（編譯器（C CompilerC Compiler）3 3匯編器（匯編器（AssemblerAssembler）4 4連接器（連接器（LinkerLinker）5 5調(diào)試調(diào)試(dio sh)(dio sh)工具工具6 6十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換公用程序（十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換公用程序（Hex Conversion UtilityHex Conversion Util

2、ity） 第2頁/共58頁第二頁，共58頁。 我們調(diào)試一個(gè)我們調(diào)試一個(gè)(y )程序，首先要編輯一個(gè)程序，首先要編輯一個(gè)(y )源文件，這個(gè)源文件可以源文件，這個(gè)源文件可以是匯編語言是匯編語言,其后綴名為其后綴名為.asm ，也可以是，也可以是C語言語言,其后綴名為其后綴名為.C 。 匯編語言的指令匯編語言的指令集有兩種，助記符指令集（集有兩種，助記符指令集（Mnemonic Instruction Set）代數(shù)指令集）代數(shù)指令集（Algebraic Instruction Set）。）。 C語言則符合標(biāo)準(zhǔn)語言則符合標(biāo)準(zhǔn)C、C+格式。格式。 編輯好匯編語言源文件后，我們需要對這個(gè)文件進(jìn)行編輯好匯

3、編語言源文件后，我們需要對這個(gè)文件進(jìn)行“匯編匯編”，從而生成一個(gè)，從而生成一個(gè)(y ).obj后綴的中間文件。后綴的中間文件。第3頁/共58頁第三頁，共58頁。 之后，通過一個(gè)之后，通過一個(gè)“鏈接鏈接”動(dòng)作，把動(dòng)作，把.obj文件生成文件生成(shn chn)一個(gè)一個(gè)DSP可可以執(zhí)行的文件，后綴為以執(zhí)行的文件，后綴為.out。鏈接的作用是分配執(zhí)行文件代碼在。鏈接的作用是分配執(zhí)行文件代碼在DSP內(nèi)部程序空間內(nèi)部程序空間的和數(shù)據(jù)空間的位置。這些分配，通過一個(gè)后綴為的和數(shù)據(jù)空間的位置。這些分配，通過一個(gè)后綴為.cmd的文件告訴鏈接命令。的文件告訴鏈接命令。 最后，將調(diào)試成功的最后，將調(diào)試成功的.ou

4、t代碼通過十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)化為可固化在可擦寫存代碼通過十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)化為可固化在可擦寫存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)DSP自動(dòng)脫機(jī)運(yùn)行。自動(dòng)脫機(jī)運(yùn)行。 第4頁/共58頁第四頁，共58頁。二、編譯工具二、編譯工具(gngj)(gngj)及其使用及其使用TMS320C54xV3.50版代碼生成工具(gngj)程序第5頁/共58頁第五頁，共58頁。（一）、編譯（一）、編譯(biny)(biny)工具工具 C編譯器 匯編器 歸檔(gudng)器 連接器第6頁/共58頁第六頁，共58頁。 asm500 input file object file listing file -optionsinput

5、file: 匯編源文件名，缺省后綴匯編源文件名，缺省后綴(huzhu)為為.asm;object file: 編譯輸出的編譯輸出的OBJ文件名文件名,缺省后綴缺省后綴(huzhu)為為.obj;listing file: 產(chǎn)生的列表文件名產(chǎn)生的列表文件名,缺省后綴缺省后綴(huzhu)為為.lst;options: 編譯器使用的各種選擇。編譯器使用的各種選擇。1 1 、匯編器、匯編器第7頁/共58頁第七頁，共58頁。 -c：若使用該選項(xiàng)，編譯器忽略字母的大小寫。例如：若使用該選項(xiàng)，編譯器忽略字母的大小寫。例如(lr)abc與與ABC是一樣的。是一樣的。系統(tǒng)缺省為區(qū)分大小寫。系統(tǒng)缺省為區(qū)分大小寫

6、。 -i：設(shè)置搜索路徑。通知編譯器在指定的搜索路徑中去查找：設(shè)置搜索路徑。通知編譯器在指定的搜索路徑中去查找.copy,.include中的文中的文件。用法舉例：件。用法舉例：-ic:c54x。 -l: (小寫的小寫的L）在編譯時(shí)產(chǎn)生列表文件，缺省后綴為）在編譯時(shí)產(chǎn)生列表文件，缺省后綴為.lst第8頁/共58頁第八頁，共58頁。 -mg: 匯編源程序使用代數(shù)指令集匯編源程序使用代數(shù)指令集 或在源代碼中使用或在源代碼中使用 -s：將所有的符號都放入符號表。若不使用該選項(xiàng)，編譯器僅將全局變量放入符：將所有的符號都放入符號表。若不使用該選項(xiàng)，編譯器僅將全局變量放入符號表號表 -v: 指定指定(zhd

7、ng)版本。特別是需要使用版本。特別是需要使用BOOTLOADER時(shí)，應(yīng)加時(shí)，應(yīng)加-v548開關(guān)開關(guān) 編譯指令執(zhí)行和參數(shù)設(shè)置，也可在編譯指令執(zhí)行和參數(shù)設(shè)置，也可在CCS中進(jìn)行。中進(jìn)行。第9頁/共58頁第九頁，共58頁。2 2 、歸檔、歸檔(gu(gudng)dng)器器Ar500 -commandoptionlibnamefilenameCommand: 指示(zhsh)歸檔器行為 a:加入某文件到庫文件中 d:從庫文件中刪除文件 r:替換庫文件中某變量 x:抽取庫文件中某變量第10頁/共58頁第十頁，共58頁。歸檔歸檔(gudng)器器 Option：歸檔(gudng)器工作 -q :不顯示

8、狀態(tài)欄及相關(guān)信息； -s :打印全局變量； Libname: 庫文件名 Filename：目標(biāo)文件 Ar500 -a function sine.obj cos.obj flt.obj第11頁/共58頁第十一頁，共58頁。3 3 、連接器、連接器lnk500 -options filename 1 . . filename n-e global_symbol:定義程序的進(jìn)入點(diǎn)；-c:使用C編譯器的ROM初始化模式；-cr:使用C編譯器的RAM初始化模式；-i dir:指定庫文件的路徑；-l filename:指定連接時(shí)使用的庫文件名；-m filename:生成(shn chn)map文件；-

9、o filename:指定生成(shn chn)的out文件名。系統(tǒng)缺省為a.out.第12頁/共58頁第十二頁，共58頁。連接器連接器 文件也可以在命令文件中設(shè)置，通常使用系統(tǒng)默認(rèn)值，即不需設(shè)置文件也可以在命令文件中設(shè)置，通常使用系統(tǒng)默認(rèn)值，即不需設(shè)置; 選項(xiàng)可以在命令文件中設(shè)置，效果一樣選項(xiàng)可以在命令文件中設(shè)置，效果一樣; 具體執(zhí)行也是在具體執(zhí)行也是在CCS中中; LNK500生成的生成的OUT文件不是純二進(jìn)制代碼文件，而是包含代碼、符號表、代碼定位文件不是純二進(jìn)制代碼文件，而是包含代碼、符號表、代碼定位信息的復(fù)合文件信息的復(fù)合文件 通過查看通過查看MAP文件可以獲得變量、子程序等符號的具

10、體地址文件可以獲得變量、子程序等符號的具體地址(dzh)。注意：。注意：MAP文文件只列出全局變量的地址件只列出全局變量的地址(dzh)。（用。（用.global說明的符號）說明的符號）第13頁/共58頁第十三頁，共58頁。 段的概念 匯編器對段的處理(chl) 鏈接器對段的處理(chl) .（二）、公共（二）、公共(gnggng)目標(biāo)文件格式目標(biāo)文件格式第14頁/共58頁第十四頁，共58頁。1 COFF1 COFF文件的基本文件的基本(jbn)(jbn)單元單元段段 段（sections）是COFF文件中最重要的概念。一個(gè)段就是( jish)最終在存儲(chǔ)器映象中占據(jù)連續(xù)空間的一個(gè)數(shù)據(jù)或代碼塊。

11、目標(biāo)文件中的每一個(gè)段都是相互獨(dú)立的。一般地，COFF目標(biāo)文件包含3個(gè)缺省的段：text段、data段、bss段。 段可以分為兩大類，即已初始化段和未初始化段。如圖1 所示為目標(biāo)文件中的段與目標(biāo)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的關(guān)系。第15頁/共58頁第十五頁，共58頁。圖3 目標(biāo)文件(wnjin)中的段與目標(biāo)存儲(chǔ)器的關(guān)系第16頁/共58頁第十六頁，共58頁。2 匯編器對段的處理匯編器對段的處理(chl)2.1 未初始化段未初始化段主要用來在存儲(chǔ)器中保留空間，通常將它們定位到RAM中。這些段在目標(biāo)文件中沒有實(shí)際內(nèi)容，只是保留空間而已。程序(chngx)可以在運(yùn)行時(shí)利用這些空間建立和存儲(chǔ)變量。未初始化段是通過使用.b

12、ss和.usect匯編偽指令建立的，兩條偽指令的句法分別為：.bss符號，字?jǐn)?shù) 符號.usect“段名”，字?jǐn)?shù)第17頁/共58頁第十七頁，共58頁。匯編器對段的處理匯編器對段的處理(chl)2.2已初始化段已初始化段包含可執(zhí)行代碼或已初始化數(shù)據(jù)。這些段的內(nèi)容存儲(chǔ)在目標(biāo)文件(wnjin)中，加載程序時(shí)再放到TMS320C54X存儲(chǔ)器中。三個(gè)用于建立初始化段的偽指令句法分別為： .text段起點(diǎn) .data段起點(diǎn) .sect“段名”，段起點(diǎn)第18頁/共58頁第十八頁，共58頁。匯編器對段的處理匯編器對段的處理(chl)2.3命名段命 名 段 就 是 程 序 員 自 己 定 義 的 段 ， 它 與

13、缺 省 的 . t e x t 、 . d a t a 和 . b s s 段 一 樣 使 用(shyng)，但與缺省段分開匯編。 data段不同的存儲(chǔ)器中，將未初始化的變量匯編到與bss段不同的存儲(chǔ)器中。產(chǎn)生命名段的偽指令為： 符號.usect“段名”，字?jǐn)?shù) .sect“段名”，段起點(diǎn)第19頁/共58頁第十九頁，共58頁。匯編器對段的處理匯編器對段的處理(chl)2. 4子段子段（Subsections）是大段中的小段。鏈接器可以像處理段一樣處理子段。采用子段可以使存儲(chǔ)器圖更加緊密。子段的命名句法為： 基段名：子段名子段也有兩種，用.sect命令(mng lng)建立的是已初始化段，用.us

14、ect命令(mng lng)建立的是未初始化段。第20頁/共58頁第二十頁，共58頁。匯編器對段的處理匯編器對段的處理(chl)2. 5段程序計(jì)數(shù)器（SPC）匯編器為每個(gè)段安排一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，即段程序計(jì)數(shù)器（SPC）。SPC表示一個(gè)程序代碼段或數(shù)據(jù)段內(nèi)的當(dāng)前地址。開始時(shí)，匯編器將每個(gè)SPC置0，當(dāng)匯編器將程序代碼或數(shù)據(jù)加到一個(gè)段內(nèi)時(shí)，相應(yīng)(xingyng)的SPC增加。如果匯編器再次遇到相同段名的段，繼續(xù)匯編至相應(yīng)(xingyng)的段，且相應(yīng)(xingyng)的SPC在先前的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加。第21頁/共58頁第二十一頁，共58頁。圖2 產(chǎn)生(chnshng)的目標(biāo)代碼第22頁/共58頁

15、第二十二頁，共58頁。3 鏈接鏈接(lin ji)器對段的處理器對段的處理 鏈接器對段的處理有兩個(gè)(lin )功能。首先，它將匯編器產(chǎn)生的COFF目標(biāo)文件（.obj文件）中的各種段作為輸入段，當(dāng)有多個(gè)文件進(jìn)行鏈接時(shí)，它將輸入段組合起來，在可執(zhí)行的COFF輸出模塊中建立各個(gè)輸出段。其次，鏈接器為輸出段選擇存儲(chǔ)器地址。第23頁/共58頁第二十三頁，共58頁。鏈接鏈接(lin ji)器對段的處理器對段的處理 鏈接器有兩個(gè)命令(mng lng)完成上述功能，即： MEMORY 命令(mng lng)定義目標(biāo)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器配置圖，包括對存儲(chǔ)器各部分的命名，以及規(guī)定它們的起始地址和長度。 SECTIONS命

16、令(mng lng)告訴鏈接器如何將輸入段組合成輸出段，以及在存儲(chǔ)器何處存放輸出段。子段可以用來更精確地編排段，可用鏈接器SECTIONS命令(mng lng)指定子段。 第24頁/共58頁第二十四頁，共58頁。圖3 鏈接(lin ji)器默認(rèn)的存儲(chǔ)器分配第25頁/共58頁第二十五頁，共58頁。4 重新重新(chngxn)定位定位4.1鏈接(lin ji)時(shí)重新定位將各個(gè)段定位到存儲(chǔ)器中，每個(gè)段都從合適的地址開始。將符號值調(diào)整到相對于新的段地址的數(shù)值。調(diào)整對重新定位后符號的引用。第26頁/共58頁第二十六頁，共58頁。重新重新(chngxn)定位定位4.2運(yùn)行時(shí)重新定位將代碼裝入存儲(chǔ)器的一個(gè)地

17、方，而運(yùn)行在另一個(gè)地方。利用SECTIONS命令選項(xiàng)讓鏈接器定位兩次。一些關(guān)鍵的執(zhí)行代碼必須裝入在系統(tǒng)的ROM中，但希望在較快的RAM中運(yùn)行。鏈接器提供了一個(gè)簡單的處理該問題的方法。利用SECTIONS命令選項(xiàng)讓鏈接器定位兩次。第一次使用裝入關(guān)鍵字設(shè)置(shzh)裝入地址，再用運(yùn)行關(guān)鍵字設(shè)置(shzh)運(yùn)行地址。第27頁/共58頁第二十七頁，共58頁。5 程序程序(chngx)裝入裝入（1）硬件仿真器和CCS集成開發(fā)環(huán)境，具有內(nèi)部的裝入器，調(diào)用(dioyng)裝入器的LOAD命令即可裝入可執(zhí)行程序。（ 2 ） 將 代 碼 固 化 在 片 外 存 儲(chǔ) 器 中 ， 采 用 H e x 轉(zhuǎn) 換 工

18、具 （ H e x c o n v e r s i o n utility），例如Hex500將可執(zhí)行的COFF目標(biāo)模塊（.out文件）轉(zhuǎn)換成幾種其他目標(biāo)格式文件，然后將轉(zhuǎn)換后的文件用編程器將代碼寫入EPROM/Flash。 第28頁/共58頁第二十八頁，共58頁。6 COFF文件文件(wnjin)中的符號中的符號 COFF文件中有一個(gè)符號表，用于存儲(chǔ)程序中的符號信息。鏈接器對符號重定位時(shí)使用該表，調(diào)試工具也使用該表來提供符號調(diào)試。 外部符號指在一個(gè)模塊中定義，在另一個(gè)模塊中使用的符號。可使用.def、.ref或.global匯編偽指令將符號定義為外部符號。.def在當(dāng)前模塊中定義，可以在別的

19、 模 塊 中 使 用 的 符 號 ； . r e f 在 當(dāng) 前 模 塊 中 引 用 ， 但 在 別 的 模 塊 中 定 義 的 符號；.global可用于以上任何(rnh)一種情況。第29頁/共58頁第二十九頁，共58頁。三三 匯編匯編(hubin)偽指令偽指令匯編語言文件的內(nèi)容匯編語言文件的內(nèi)容 匯編語言指令；匯編語言指令； 匯編指令（偽指令）；匯編指令（偽指令）； 注釋注釋(zhsh)語句；語句；第30頁/共58頁第三十頁，共58頁。表5-2 常用(chn yn)的匯編偽指令第31頁/共58頁第三十一頁，共58頁。匯編匯編(hubin)偽指令偽指令1段定義偽指令為便于鏈接器將程序、數(shù)據(jù)分

20、段定位于(wiy)指定的（物理存在的）存儲(chǔ)器空間，并將不同的obj文件鏈接起來。段的使用非常靈活，但常用以下約定：.text 此段存放程序代碼。.data 此段存放初始化了的數(shù)據(jù)。.bss 此段存入未初始化的變量。.sect 名稱 定義一個(gè)有名段，放初始化了的數(shù)據(jù)或程序代碼。第32頁/共58頁第三十二頁，共58頁。匯編匯編(hubin)偽指令偽指令2條件匯編(hubin)偽指令.if、.elseif、.else、.endif偽指令告訴匯編(hubin)器按照表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果對代碼塊進(jìn)行條件匯編(hubin)。.if expression 標(biāo)志條件塊的開始，僅當(dāng)條件為真（expression的值

21、非0即為真）時(shí)匯編(hubin)代碼。.elseif expression 標(biāo)志若.if條件為假，而.elseif條件為真時(shí)要匯編(hubin)代碼塊。.else 標(biāo)志若.if條件為假時(shí)要匯編(hubin)代碼塊。.endif 標(biāo)志條件塊的結(jié)束，并終止該條件代碼塊。第33頁/共58頁第三十三頁，共58頁。匯編匯編(hubin)偽指令偽指令3引用(ynyng)其他文件.include 文件名 將指定文件復(fù)制到當(dāng)前位置，其內(nèi)容可以是程序、數(shù)據(jù)、符號定義等。.copy 文件名 與.include類似。.def 符號名 在當(dāng)前文件中定義一個(gè)符號，可以被其他文件使用。.ref 符號名 在其他文件中定義，

22、可以在本文件中使用的符號。.global 符號名 其作用相當(dāng)于.def、.ref效果之和。第34頁/共58頁第三十四頁，共58頁。匯編匯編(hubin)偽指令偽指令4 初始化常數(shù)偽指令對于初始化段，可以使用下列偽指令定義初始化數(shù)據(jù) .long .word/.int .byte .string 例子(l zi)同前頁 對于未初始化段，可以使用下列偽指令來保留空間 .space 例如： lable: .space 19 表示當(dāng)前段中保留19bit空間，首地址為lable。 也可以如前面例子(l zi)中 .bss sym, 19 ; Reserve space in .bss 第35頁/共58頁第

23、三十五頁，共58頁。5、段程序計(jì)數(shù)器(SPC)定位指令SPC用于記錄每個(gè)段的當(dāng)前的指針位置，便于編譯器分配各個(gè)段.align其后只能是2027間的2的冪值，其后不帶參數(shù)，默認(rèn)(mrn)為128，即對準(zhǔn)頁邊界，為1表示對準(zhǔn)字邊界，為2表示對準(zhǔn)偶數(shù)邊界，為N表示對準(zhǔn)頁內(nèi)的第N個(gè)字邊界通常作用是使SPC對準(zhǔn)字邊界，偶地址邊界或者頁邊界匯編(hubin)偽指令第36頁/共58頁第三十六頁，共58頁。第37頁/共58頁第三十七頁，共58頁。匯編匯編(hubin)偽指令偽指令6 其它指令.mmregs 定義存儲(chǔ)器映射寄存器的符號名，這樣就可以用AR0、PMST等助記符替換實(shí)際的存儲(chǔ)器地址。.title 為

24、匯編器提供(tgng)一個(gè)打印在每一頁頂部的標(biāo)題.set 把一個(gè)常數(shù)等效為一個(gè)符號.end 程序塊結(jié)束。第38頁/共58頁第三十八頁，共58頁。匯編匯編(hubin)偽指令偽指令4宏定義和宏調(diào)用TMS320C54x匯編(hubin)支持宏語言。如果程序中需要多次執(zhí)行某段程序，可以把這段程序定義（宏定義）為一個(gè)宏，然后在需要重復(fù)執(zhí)行這段程序的地方調(diào)用這條宏。宏定義如下： Macname .macroparameter 1,parameter n .mexit .endm 第39頁/共58頁第三十九頁，共58頁。四四 鏈接鏈接(lin ji)器命令文件的編寫與使用器命令文件的編寫與使用 文件(wn

25、jin)參數(shù) MEMORY偽指令 SECTIONS偽指令第40頁/共58頁第四十頁，共58頁。文件參數(shù) -m: 生成map文件 -stack:保留存儲(chǔ)區(qū)為未初始化變量(binling) -o: 輸出文件鏈接器命令(mng lng)文件第41頁/共58頁第四十一頁，共58頁。鏈接鏈接(lin ji)器命令文件器命令文件 MEMORY偽指令就是用來指定目標(biāo)存儲(chǔ)器的模型。MEMORY偽指令的一般(ybn)語法為：第42頁/共58頁第四十二頁，共58頁。鏈接器命令鏈接器命令(mng lng)文件文件第43頁/共58頁第四十三頁，共58頁。鏈接器命令鏈接器命令(mng lng)文件文件第44頁/共58頁

26、第四十四頁，共58頁。第45頁/共58頁第四十五頁，共58頁。段指令語法：段指令語法： SECTIONS偽指令功能如下：偽指令功能如下： 說明如何將輸入說明如何將輸入(shr)段組合成輸出段。段組合成輸出段。在可執(zhí)行程序中定義輸出段。在可執(zhí)行程序中定義輸出段。指定輸出段在存儲(chǔ)器中存放的位置。指定輸出段在存儲(chǔ)器中存放的位置。允許對輸出段重新命名允許對輸出段重新命名鏈接(lin ji)器命令文件第46頁/共58頁第四十六頁，共58頁。鏈接鏈接(lin ji)器命令文件器命令文件第47頁/共58頁第四十七頁，共58頁。第48頁/共58頁第四十八頁，共58頁。鏈接器命令鏈接器命令(mng lng)文件

27、文件例子(l zi) ：File1.obj -o file1.out-m file1.mapMEMORYPAGE 0: PRO1 :origin=2000h,length=1000h PRO2:origin=3000h,length=500hPAGE 1: DAT:origin=80h,length=1000h SECTIONS .text: load = PRO1, run = PRO2 PAGE0 .vect: PRO2 PAGE0 .data align(128): DAT PAGE1 .bss: DAT PAGE1第49頁/共58頁第四十九頁，共58頁。圖 段的定位(dngwi)第50頁/共58頁第五十頁，共58頁。鏈接鏈接(lin ji)器命令文件器命令文件系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)默認(rèn)狀態(tài)默認(rèn)狀態(tài)圖 鏈接器默認(rèn)(mrn)的存儲(chǔ)器分配 缺省情況下，連接器從地址080h依次放入。第51頁/共58頁第五十一頁，共58頁。五五 匯編語言程序匯編語言程序(chngx)編寫方法編寫方法 匯編語言源程序格式(g shi) 匯編語言中的常數(shù)和字符串第52頁/共58頁第五十二頁，共58頁。（一）（一） 匯編語言匯編語言(hu bin y yn)源程序格式源程序格式 助記符指令一般包含4個(gè)部分，其一般組成形式為： 標(biāo)號： 助