DSP技術(shù)與DSP芯片第6章2

第6章TMS320C54x系列DSP器件C54x系列DSP器件的開發(fā)軟件CCS

由于DSP器件越來越復(fù)雜，DSP系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)也變得越來越復(fù)雜。為了提高開發(fā)工作的效率，縮短應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)周期，TI公司推出了用于開發(fā)其DSP芯片的集成開發(fā)環(huán)境CCS（CodeComposerStudio）。它集成了編輯、編譯、鏈接、軟件仿真、硬件調(diào)試及實(shí)時跟蹤等開發(fā)工具，極大地方便了DSP程序地設(shè)計(jì)與開發(fā)。目前CCS軟件經(jīng)歷了V1.0，V1.2，V2.0，V2.1等版本。本節(jié)以TMS320C5000CCSV2.0為例進(jìn)行介紹。CCS的安裝與設(shè)置

運(yùn)行CCS安裝光盤根目錄下的setup.exe文件，根據(jù)安裝向?qū)У奶崾緦CS安裝到硬盤中，系統(tǒng)默認(rèn)的安裝目錄為C:\ti，用戶可以根據(jù)需要更改安裝目錄。安裝完成后，安裝程序?qū)谧烂嫔辖蓚€快捷圖標(biāo)“CCS2('C5000)”和“SetupCCS2('C5000)”。安裝完成后，要運(yùn)行“SetupCCS2(‘C5000)”軟件設(shè)置程序來建立CCS2集成開發(fā)環(huán)境與DSP目標(biāo)系統(tǒng)或者Simulator之間的通信接口。CCS2集成了TI公司的Simulator和Emulator的驅(qū)動程序，用戶可以直接使用TI的仿真器進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試。如果使用的仿真器不是TI公司的，則需要安裝相應(yīng)的仿真器驅(qū)動程序。（1）雙擊桌面上的“SetupCCS2('C5000)”圖標(biāo)，打開CCS的設(shè)置窗口。（2）在“ImportConfiguration”對話框中選擇一個與用戶目標(biāo)系統(tǒng)相同的DSP器件，例如C5410Simulator，然后點(diǎn)擊“Close”，就完成了系統(tǒng)的芯片選擇，進(jìn)入了CCS2的配置界面。左邊一欄中的MySystem表示系統(tǒng)配置；C55xSimulator/C54xSimulator表示當(dāng)前的仿真目標(biāo)板；CPU表示相應(yīng)的處理器。這個界面中列舉了已經(jīng)安裝的可供選擇的配置，改變當(dāng)前的工作配置時，需要保存改變的配置才能生效。中間一欄表示已經(jīng)安裝的仿真器類型。圖中是已經(jīng)安裝的CCS2自帶的TI公司的C54x仿真器和C55x仿真器。右邊一欄是配置命令/信息選項(xiàng)，單擊ImportaConfigurationFile，會出現(xiàn)仿真器導(dǎo)入配置對話框。對話框中顯示的是已經(jīng)安裝了驅(qū)動程序可以導(dǎo)入的仿真器類型。單擊InstallaDeviceDriver選項(xiàng)，就會出現(xiàn)安裝仿真器驅(qū)動的對話框。CCS的窗口、主菜單和工具條一個典型的CCS窗口如圖所示。整個窗口由主菜單、工具條、工程視圖窗口、編輯/調(diào)試窗口、圖形顯示窗口、內(nèi)存單元顯示窗口和寄存器顯示窗口等構(gòu)成。窗口兩類窗口：1.文檔窗口，documentwindows：

文本編輯器；層疊、瓦式排列（tile），水平拆分等顯示方式；

選中某些窗口進(jìn)行同一操作window->windows2.船塢式窗口，dockingwindows：

集成工具的接口；

狀態(tài)：docked/float；

float又有兩種方式：floatinmainwindow/floatondesktop

窗口（圖1：文檔窗口）

層疊瓦式拆分窗口（圖2：船塢式窗口）菜單菜單命令FilemenuEditmenuViewmenuProjectmenuDebugmenuProfilermenuGELmenuOptionmenuToolsmenuPBCmenuDSP/BIOSmenuWindowmenuHelpmenu注1：C54的CCS沒有PBC菜單注2：context-sensitive，菜單在某些情況下有效File菜單文件操作的相關(guān)命令date：－>Load

－>Save

保存存儲器中的數(shù)據(jù)FileI/O：PC機(jī)中的數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)的流入/流出Workspace：

Edit菜單Goto：

某一行；書簽Memory：編輯，拷貝，填充寄存器，變量修改命令行：

執(zhí)行命令或GEL函數(shù)；如：PC=c_int00列編輯：選中再ALT＋鼠標(biāo)拖動書簽：

顯示所有書簽；

進(jìn)行管理、跳轉(zhuǎn)View菜單GELtoolbar：即Edit的命令行的快捷方式Disassembly：反匯編顯示CPU寄存器：核寄存器，外設(shè)寄存器，DMA寄存器，串口寄存器圖形：一維圖，眼圖，星座圖，圖像表達(dá)式列表（Expressionlist）：

顯示正在執(zhí)行的GEL函數(shù)C/asm混合代碼顯示：

調(diào)試中常用。讀匯編的能力project菜單Makefile：

表示項(xiàng)目中文件的依屬關(guān)系，如果某一文件改變，編譯時根據(jù)這些依屬關(guān)系選擇只需編譯的文件源文件控制：大型軟件項(xiàng)目管理Dependencies:

一個文件對其它文件的“依賴”情況，比如一個C文件包含一個.h文件，則這個.h文件就是這個C文件的Dependency。

用于Incremental編譯配置：生成Debug/release版的輸出文件編譯選項(xiàng)：設(shè)置某一個文件的編譯選項(xiàng)debug菜單斷點(diǎn)：

設(shè)置和取消；打開和關(guān)閉；條件斷點(diǎn)；硬件斷點(diǎn)；

注：為了不破壞流水線，斷點(diǎn)不能被設(shè)置在延遲跳轉(zhuǎn)/調(diào)用中的指令，且不能設(shè)置在塊重復(fù)指令的最后1或2條指令處。探點(diǎn)：

更新特殊窗口，讀寫文件。也有條件探點(diǎn)和硬件探點(diǎn)。

注：探點(diǎn)影響程序的實(shí)時運(yùn)行debug菜單多次操作（MultipleOperations）

指4種step方式重復(fù)多次運(yùn)行復(fù)位CPU：

從reset中斷開始運(yùn)行，把所有寄存器復(fù)位到上電狀態(tài)Restart：PC當(dāng)前加載的程序頭上；C程序從c_int00開始profiler菜單Profiler：測試程序的運(yùn)行時間，離析出程序中耗時的部分Profileclock是對指令周期或其它事件（如cachmiss）進(jìn)行計(jì)數(shù)Enableclock才能進(jìn)行時間測試ClocksetupViewclock：船塢式窗口中顯示clock

的計(jì)數(shù)值Session的profile屬性頁中設(shè)置顯示單位是周期數(shù)還是時間，會用到這個參數(shù)profiler菜單Startnewsession：

對所有函數(shù)進(jìn)行測試；測試設(shè)置的函數(shù)；測試某一段的運(yùn)行時間GEL菜單可以把經(jīng)常使用的GEL函數(shù)添加到GEL菜單中option菜單字體：標(biāo)準(zhǔn)反匯編風(fēng)格：Memorymap：

告訴debugger哪些memory可以存取。

（默認(rèn)memorymap是關(guān)閉的，可以存取任何位置）

使能后，如果存取保護(hù)的位置，debugger顯示默認(rèn)值，而不存取目標(biāo)CPU。

可用GEL函數(shù)定義和具體應(yīng)用一致的memorymap。option菜單用戶定制

用戶定制1.Animationspeed：

兩次斷點(diǎn)間的最小時間；

斷點(diǎn)+animaterun＝更新窗口后繼續(xù)運(yùn)行；2.Directories：

設(shè)置debugger搜索源文件的路徑3.Color：

設(shè)置CCSwindow的各部分的顯示顏色4.EditorProperties：

設(shè)置文檔窗口的編輯屬性；5.Keyboard：命令的鍵盤快捷方式6.ProgramLoadOptions：

程序加載選項(xiàng),如：加載后驗(yàn)證；編譯后立即加載等等7.Fileaccess：設(shè)置最近存取的文件數(shù)，包括.out，.pjt等8.CodeMaestroSettings：高級編輯器屬性設(shè)置tools菜單TOOLS:擴(kuò)展CCS的功能高級事件觸發(fā)

硬件分析Emulator分析：

設(shè)置和監(jiān)視事件和硬件斷點(diǎn)的出現(xiàn)。

事件包括：CPU時鐘周期、流水線暫停、中斷、執(zhí)行包等等Simulator分析：

設(shè)置和監(jiān)視事件的出現(xiàn)。

事件包括：cachemiss、cache擊中、程序取指命令窗口（commandwindow）：

使用CCSdebugger的命令，如：run，stop數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器支持（Dataconvertersupport）：

設(shè)置系統(tǒng)ADC/DAC，便于快速的軟件開發(fā)

tools菜單連接器設(shè)置：

選擇VisualLinker還是thetextlinker。

虛擬連接器：圖形化配置連接的各個段

VisualLinkerrecipe文件,類似于cmd文件Pinconnect：

simulator中仿真硬件中斷。并可以設(shè)置中斷周期。

如：1000(+1000)rptEOSINT4PortConnect:

外設(shè)映射到某個存儲器單元，simulator仿真對其存取時從某個文件中讀出/寫入數(shù)據(jù)。RTDX：SymbolBrowser：

顯示coff文件中的相關(guān)文件、函數(shù)、全局變量、結(jié)構(gòu)類型和標(biāo)號。XDAIS：

代碼生成模板產(chǎn)生符合TMS320eXpressDSPalgorithm標(biāo)準(zhǔn)的文件

PBC菜單Profilebasedcompile基于編譯的性能監(jiān)測

便于用戶在代碼性能和代碼尺寸之間權(quán)衡。

PBC測試每個函數(shù)在不同編譯選項(xiàng)下的運(yùn)行時間，供用戶選擇。其它菜單工具條toolbar項(xiàng)目工具條標(biāo)準(zhǔn)工具條WatchwindowsDSP/BIOS工具條PBC工具條GEL工具條編輯工具條調(diào)試工具條CCS將主菜單中常用的命令選擇出來，放在主菜單下形成了6個工具條，這6種工具條可以在View菜單下選擇顯示。CCS集成開發(fā)環(huán)境組件及功能CCS包含了源代碼編輯器、工程管理器、編譯器、鏈接器和調(diào)試器，另外還有DSP/BIOS插件及API函數(shù)和RTDX插件、主機(jī)接口及API函數(shù)，它們組合完成對工程的設(shè)計(jì)和開發(fā)。使用CCS設(shè)計(jì)與開發(fā)整個工程的流程如圖所示。源代碼編輯器源代碼編輯器可以編輯匯編和C源代碼文件，在調(diào)試狀態(tài)下還可以在C代碼之后顯示與之對應(yīng)的匯編指令。工程管理器CCS使用工程來管理應(yīng)用程序設(shè)計(jì)文檔。工程中可包含有C源代碼文件、匯編源代碼文件、目標(biāo)文件、庫文件、鏈接命令文件和頭文件CMD文件。

.h頭文件

.lib庫文件

.c源程序編譯器、鏈接器和調(diào)試器CCS中包含了C編譯器和匯編編譯器，可以將源代碼文件編譯成可重定位的COFF目標(biāo)文件。鏈接器將編譯器生成的可定位的COFF目標(biāo)模塊組合成一個可執(zhí)行的COFF目標(biāo)文件和目標(biāo)庫文件。DSP/BIOS插件CCS提供支持實(shí)時分析的DSP/BIOS插件，能實(shí)時跟蹤和監(jiān)視DSP的應(yīng)用程序，同時對實(shí)時性能的影響達(dá)到最小，而傳統(tǒng)的調(diào)試手段對診斷實(shí)時系統(tǒng)中的復(fù)雜問題無能為力。如圖所示的執(zhí)行圖顯示了不同線程的執(zhí)行順序。這里線程的概念是指任何可執(zhí)行的任務(wù)，比如硬件中斷復(fù)位子程序、周期函數(shù)等。硬件仿真和實(shí)時數(shù)據(jù)交換（RTDX）PC機(jī)通過JTAG接口與目標(biāo)DSP通信，利用DSP芯片的片上仿真功能控制程序運(yùn)行并實(shí)時