DSP的C语言程序设计

1、dsp的c语言程序设计一、 为什么要使用c语言对dsp编程？c语言是高级语言，易学易用。c语言的编程效率极高，易于调试。c语言的可移植性好。二、 c程序的结构及组成完整的c程序是由一个主函数main()和其它的子函数组成的，每一个子函数完成特定的功能。dsp的c语言的入口地址固定为c_int00，在rts.lib中定义。c语言支持丰富的数据类型和数据结构，在ccs集成开发环境中，为c语言提供了完整的支持硬件的底层函数库和支持算法的dsp函数库。在使用c语言的库函数时，在工程中必须包括相应的函数库和rts.lib运行时支持库。下面是一般c语言程序的结构和组成框架。一般c程序的结构如下：/ #in

2、clude包含语句定义程序中使用的函数库对应的. h头文件#include “函数库1”#include #include “函数库3”/ #define 定义程序中所有的宏替换#define 宏替换名替换内容/本程序的内部函数声明，这些函数一般放在main()函数的后面函数类型 函数名（函数参数列表）;/中断服务程序（函数）的声明interrupt void function_name (void);/全局变量声明变量类型全局变量名；/主函数main()void main(void)/局部变量定义for(;)/调用子函数来处理数据/完成数据的输入和输出功能/本程序的内部函数函数类型 函数名（

3、函数参数列表）/本函数的局部变量定义/本函数中的算法/程序结束三、 数据类型c语言支持的数据类型很丰富，包括字符型、短整型、整型、长整型、枚举型、浮点型、双精度浮点型、长双精度浮点型、数据指针及程序指针，要注意的是由于54x dsp是16位的处理器，它的字符型数据的长度是16位的，另外注意比较各种数据类型的长度、内容以及所表示的值的范围大小，可以发现短整型和整型数据类型是一致的，浮点型、双精度浮点型和长双精度浮点型是一致的，这是因为54x dsp的c语言编译器为了适应不同的编程习惯而这样定义的，所以实际使用中可以将常用的数据类型进行适当简化，即将短整型、整型统一为整型（int），将各种浮点类型

4、统一为浮点型（float）。另外，为了简化书写，用户可以自定义数据类型，例如在type.h中的定义：typedef float f32; /浮点型typedef long s32; /有符号的长整型typedef int s16; /有符号的整型typedef unsigned char u8; /无符号的字符型typedef unsigned int u16; /无符号的整型typedef unsigned long u32; /无符号的长整型详细内容请参考头文件type.h。四、 头文件中存储器映射寄存器（mmr）的定义和访问对于dsp的软件设计，首先必须明了dsp的可用片内资源及其访问方

5、法，包括dsp的片上存储器映射寄存器、程序存储器、数据存储器、i/o空间的寻址范围、寻址方式，片上外设的寄存器定义、工作流程以及编程控制方法。54x dsp的片内寄存器资源是通过两个头文件regs.h 和regs54x.h进行定义的，这些头文件位于 c:tic5400dsk5402include目录下，在这两个文件中定义了c54x dsp中涉及到的所有寄存器及其所包含的控制和状态比特，这些定义是使用宏替换定义#define进行的，例如：串口控制寄存器中接收移位寄存器满标志位的比特域定义：# define rsrfull 13 /rsrfull标志比特位于寄存器的bit13位置#define r

6、srfull_sz 1 /此标志的长度为1个比特我们只需要了解这些寄存器定义，在编程过程中直接使用而不需要自己来重新定义。reg54xx.h是对regs.h的扩展和补充，并且reg54xx.h头文件包含regs.h。注意#define的语句中“”是续行符。在regs.h和regs54xx.h中还定义了寄存器的访问方式宏定义，如： reg_read(addr); /寄存器读 reg_write(addr,val); /寄存器写 reset_bit(addr,bit); /bit位清零 get_bit(addr,bit); /取得bit位的值 set-bit(addr,bit); /bit位置1详

7、细内容请参考c:tic5400dsk5402include目录下的头文件regs.h 和regs54x.h。在头文件中，采用了以下几种方法对dsp内部的存储器映射寄存器（mmr）进行定义和访问： 使用#define宏定义语句定义mmr的地址，有两种定义方法：统一定义法：如mcbsp串口接收寄存器的定义：#define drr2_addr(port)(port? 0x40:0x20)#define drr1_addr(port)(port?0x41:0x21)它把mcbsp0和mcbsp1的串口接收寄存器合在一起进行了定义，通过port参数进行区分。单独定义法：#define drr20_add

8、r 0x20#define drr10_addr 0x21#define drr21_addr 0x40#define drr11_addr 0x41分别将mcbsp0和mcbsp1的串口接收寄存器进行了定义。统一定义法定义的寄存器用于对二者同时进行访问时比较方便，单独定义法定义的寄存器用于单独访问某个外设时比较方便。访问时使用“指针前缀+地址”的方式，例如：* (volatile unsigned int *) dxr1_addr(port)=value;/写dxr1寄存器variable=* (volatile unsigned int *) drr1_addr(port);/读drr1寄

9、存器使用宏定义函数进行访问。在regs.h和reg54xx.h头文件中，定义了如下的宏函数，可以使用它们对寄存器或存储器进行访问。 reg_read（addr）;/寄存器读，addr为寄存器地址 reg_write（addr,value）;/寄存器写，addr为寄存器地址，value为要写入的值例如：reg_read（ddr1_addr (port)）;/读drr1寄存器reg_write(dxr1_addr (port),value);/写dxr1寄存器，value为要写入的值 直接使用* (volatile unsigned int *) +地址的指针方式定义寄存器，其中“volutile

10、”关键字用来防止c编译器对本条语句进行优化。 例如：#define drr20 * (volatile unsigned int *)0x200x20是寄存器的地址，相当于&p，(volatile unsigned int *)0x20相当于一个地址变量p，* (volatile unsigned int *)0x20相当于指针数据类型。访问时直接使用即可，例如：dxr20=value;/写寄存器dxr20variable=drr20;/读寄存器drr20在头文件中，习惯上使用 “寄存器名+_+ addr”表示寄存器的地址宏定义，而是用寄存器名表示寄存器指针方式的宏定义，请注意区分，并在实际编

11、程时遵守这一习惯。由于54x dsp的存储器映像寄存器在头文件regs.h 和regs54x.h中已经按方式进行了定义，所以推荐使用方式访问dsp的存储器映像寄存器，不需要自己重新进行宏替换定义。对于ram存贮器可使用变量、数据指针、结构、联合、枚举等方式进行访问。其它等效的定义和访问方式除了的定义和访问方法之外，还有一些等效的定义和访问方法，这些方法不建议大家使用，只需要进行了解。定义：#define bspc0 (volatile unsigned int*)0x22使用： *bspc0=value;/写寄存器 reg_value=*bspc0;/读寄存器五、 dsp i/o空间的访问方式

12、1：在c语言中访问dsp的i/o空间借助于关键字ioport来进行，注意，此关键字只为dsp 54xx的编译器所识别和使用。在54xx中其定义格式为： ioport unsigned int porthex_num其中的import和port均为关键字，unsigned int 是i/o数据类型，在54xx中，i/o空间共有64k字，所以数据类型只能是char 、short、 int等16位的类型。一般使用格式如下：volatile ioport unsigned int portxx;/xx为16进制(hex)格式地址portxx=value;/写i/o端口variable=portxx;/

13、读i/o端口例如：当访问i/o空间在200h地址时，可以采取以下定义形式：ioport unsigned int port200;unsigned int test;test=port200; /读i/o端口，port200作为一个变量使用port200=test; /写i/o端口，port200作为一个变量使用更进一步地，可以使用ioport关键字和宏替换来定义i/o地址。例如：volatile ioport unsigned int portxx;/xx为16进制(hex)格式地址#define porta portxx/使用宏替换对portxx端口进行进一步定义porta=value;/

14、写i/o端口varich=porta;/读i/o端口例如，在board.h中对cpld扩展i/o寄存器的定义如下：/port declarations used to access cpld registersvolatile ioport u16 port0;volatile ioport u16 port1;volatile ioport u16 port2;volatile ioport u16 port3;volatile ioport u16 port4;volatile ioport u16 port5;volatile ioport u16 port6;volatile iopo

15、rt u16 port7;#define cpld_ctrl1_reg port0#define cpld_stat_reg port1#define cpld_dmctrl_reg port2#define cpld_dbio_reg port3#define cpld_ctrl2_reg port4#define cpld_sem0_reg port5#define cpld_sem1_reg port6#define cpld_slic_reg port7方式2：借助于库函数portread(port)和portwrite(port)对一段连续i/o端口进行读写在portio.h头中定义

16、了portread()、portwrite()函数。/*/* copyright (c) texas instruments, incorporated 2000 */*/*/*/* portio.h - header file for portio_.asm */* */* */* functions: */* */* portread() */* portwrite() */* */* */* static functions: */* none */* */* */* global variables defined */* */* */ /*/#ifndef _portio_h#def

17、ine _portio_h#include /*/* s16 portread(u16 port) */* */ /* this routine reads a word from the specified port. */* */* parameters: */* - port - port address (hex) */* */* return: */* - returns value read from port. */* */* notes: */* */ /*/s16 portread(u16 port);/*/* portwrite(u16 port, s16 value) *

18、/* */ /* this routine writes a word to the specified port. */* */* parameters: */* - port - port address (hex) */* - value - 16 bit word to write. */* */* return: */* - none */* */* notes: */* */ /*/void portwrite(u16 port, s16 value);#endif /* end of #ifndef _portio_h */使用时，先使用宏替换或枚举定义i/o端口的地址，然后使用

19、portread()和portwrite()函数访问i/o端口例如：#include portio.h /所需要的函数包含在portio.h中#define porta 0x00/使用宏替换定义i/o端口的地址#define portb 0x01或typedef enum/使用枚举定义i/o端口的地址porta=0x00;portb=0x01; cpldreg, *pcpldreg. variable=portread(porta);/读i/o端口 portwrite (portb)=value;/写i/o端口四、ccs中与c54xx相关的头文件ccs中与c54xx相关的所有头文件位于c:ti

20、c5400dsk5402include目录下，可以分为两类：一类头文件对dsp本身及外部接口电路所拥有的硬件资源进行描述定义，如regs.h 、regs54xx.h。另一类头文件对这些资源的设置和使用的接口函数库进行了描述，使用户可以不关心底层的驱动程序，直接调用库函数即可实现对硬件的控制，这些往往都是硬件开发人员所完成的，如ccs中的board.h 和mcbsp54.h.c5400cgtoolsinclude目录与c5400dsk5402include目录中的头文件类型不同。c5400cgtoolsinclude目录下是5000系列dsp的通用头文件，与硬件无关。c5400dsk5402in

21、clude目录下是硬件专用头文件，包括dsp芯片和dsk板。头文件和特定的库文件相关联，c5400cgtoolsinclude目录下的头文件与运行时支持库rts.lib相关联，c5400dsk5402include目录中的部分头文件与dsk板库文件drv5402.lib和dsk5402.lib相关联。drv5402.lib和dsk5402.lib函数库在c5400dsk5402lib目录下，dsk5402.lib是一个主要的库函数，内部使用了drv5402.lib。五、关于dsp程序中段的定义一个程序中到底有哪些段定义？一般地，对于固定的硬件应用系统，其存储器的配置也较为固定，存储器的配置需要

22、设计者自己定义，但理解了基本的段如：.text 、.data、 .stack 、.bss之外，用c语言编程时，对程序中所使用的段并不十分清楚，可以在写 .cmd文件时，只将memory部分写出，而暂时省略掉sections定义，ccs集成开发环境会自动生成 .map文件，其中详细记录了存储器和段的配置和使用情况、各个段的绝对地址和重新分配后的全局符号，根据其中的段的描述，我们反过来再重新修改 .cmd文件，进行合理地段到存储器的分配。dsp c语言开发环境所必有的段定义： cinit；c语言初始化段,包括初始化变量和常量表text；代码段，包括可执行代码、字符串和常量vectors；中断向量段

23、stack；堆栈段，为c的系统堆栈分配存储空间，用于变量的传递trapconst ；包括字符串常量和以const关键字定义的常量data；数据段bss；保留全局和静态变量空间cioswitch；为 .const语句建立的表格system；为动态存储器函数malloc、calloc、realloc分配存储空间dsp的c语言程序设计实验一、 分析工程blink.pjt中的程序blink.c，了解c语言程序的一般结构以及头文件和函数库的关系，并解读头文件的内容二、 修改程序blink.c，使三个发光二极管指示灯依次流水点亮熄灭例：编写程序blink.c主要说明：dsp c程序编制的流程函数库中函数的

24、使用（例如board.h）project的建立、编译、调试、执行cmd文件的编写试重新定义 .cmd文件，重新对project进行编译运行。自编写codec程序，.h头文件在c5400dsk5402include目录下，头文件对应的函数在c5400dsk5402libdrv5402.lib和dsk5402.lib 中。 dsk5402是一个主要的库函数，内部使用了drv5402.lib。5402上有两个多通道缓冲串行口（mcbsp0和mcbsp1），其寄存器定义位于头文件regs.h和reg54xx.h当中。 如果在file菜单中头“load program”项说明目标报未正常连接，注意观察

25、条提示：vecs:0080h length=0080h /*internetpram:orgin=7600h,length=8000h program ran */scratch ran5402 dsp 程序寄存储藏256k 如同加载执行 dsp 5402 64k（更多）程序存储器空间 64k（更多）数据存储器空间 64k i/o存储器空间可以由：片上rom，片上ran，片外floah，片外ran构成取决定于：mp/mc ovly flashenb，当map在外部存储器时，由于flashe决定访问flah=1还是外部ran=0，ovly flash 可以由片上ram、ran，片外flash r

26、am构成取决于drom dmsel，当map外部存储器空间时，由dmsel决定是访问flash/ram（dmsel=0）还是子报存储器，flash14个等待周期；ram1个等待周期。 c5402 device simulater; mp/mc=1 ovly=1 dram=05402 dsk load program 后:mp/mc=1 ovly=1 drom=0运行程序后：mp/mc=0 ovly=1 drom=0与管脚一致，suwsr等待状态寄存器d844 1 1 0 1 1 0 0 0 01 00 0 100 i/o空间 高32k 低32k 高32k 低32k 5 4 1 0 4mcbsp

27、串口以及ad50的初始化，ad50初始化包括以下步骤：1 打开codec 获取句柄（指针）2 设置ad转换的工作方式3 设置da转换的工作方式4 设置模拟输入增益5 设置模输出增益6 设置取样率 board init flagcade init flag code_setup_serial_port 设置串口 code_reset codee复位 cline_reset code_disable_tx_isr code_disable_vx_isr code_write_regs code_setup_serical_port serial_reset d：dsptest、dtkfftdee5

28、416.c 把project中所用到的所有头文件、库文件、包含文件均方向在project目录下，解析此工程，了解库函数的定义与源程序，code 的操作 串口（mcbsp）的操作mcbsp：tms320c5000系统dsp系统设计与开发实例，熟悉多通道缓冲串口的结构组成以及各个寄存器的内容工作方式，编程方法：mcbsp的初始化串口复位（发送复位、接收复位）设置所有寄存器的值spcr1、spcr2、rcr1、rcr2、xcr1、xcr2、spgr1、spgr2、pcrcode （ad50）的初始化 codec 复位 设置线路输入通道增益 设置输出增益 设置模拟工作方式输入选择line 设置数据部分

29、的运行模式 设置电源模式 设置数据格式，codec工作于主方式 设置波样率 启动codec另外：mcbsp的初始化及使用参考csl_mcbsp.h头文件的有关函数。mcbsp的初始化：接收器复位，spcr1的d0=0发送器复位，spcr2的d0=0设置spcr1寄存器：（0x007）（d15禁止数字环回：dlb=0（d14d13）接收数据符号扩展和调整方式：=00右对齐mcbs零填充（d12d11）时钟停止模式： =00时钟停止模式营业（d10d08）保留 （d7）dx31脚延迟功能 =0 关闭dx3脚延时功能（d6）保留（d5d4）接收中断模式 =00 当rrdy有效时，产生接收中断（d3）

30、接收帧同步错误标志 =0 不检测同步错误（d2）接收移位寄存满过速错误标志 =1接收移位寄存器满（d1）接收就绪标志 =1接收器就绪（d0）接收器复位 =1串口接收使能（接收器停止复位）设置rcr1寄存器（接收控制寄存器官）=0x0040ad50 寄存器的初始化：（按enter功能）codec 复位：control reg:ster1的设置adc工作模式为15bit模式 control register 2的 d4=0设置dac的工作模式为15bit模式 control register 1的 d0=0 设置dodec的模拟输入增益6db: control register 4的 d3d2=0

31、1设置dodec的模拟输入增益-6db: control register 4的 d1d0=01设置dodec的取样率为8000hz: control register 4的 d604=n=mclk 1288000ad50按寄存器初始化ad50按功能进行初始化 在code.h头文件中，定义了与codec（ad50）功能相关的枚举变量，除了可以调用code.h中提供的函数之外，我们可以利用这些枚举变量重新编写自己的函数，用枚举变量相或产生所需要的寄存器初始化值。片上外设寄存器的初始化方法：有两种，一是按要求填表，然后将结果直接写入寄存器；二是用寄存器各部分的宏定义相或，如mcbsp54.h各寄存

32、器比特的宏定义。报卡初始化brdinit(100);初始化的内容；#8806h29单元 ohxpc #0a0hpmstc1knd1=0 设置cpu的工作频率c1k2=0 c1k3=1 设置等待周期swr=d844h 设置报卡初始化标志 sxm=1 intm=1 *zch=*zch or ox2c 对i/o端口0、4、2、3、5、6进行初始化dsp技术及其应用常见问题.cmd文件的格式及编写.cmd文件的编写？硬件确定存贮器配置就基本确定了吗？5402 dsp存储器配置如何？是64k ram 、256k flash吗？boot loader 过程如何察看函数库内容，如board.h头文件中的函数

33、？在程序调试中，打开汇编窗口，使用断点、单步方式进行调试。dsp从复位到运行，mp/mc、 ovly 、drom位的变化？如何知道c程序中有哪些段定义？编译时生成并察看.map文件。ad50的一次通信二次通信如何用软件实现？ad50、aic23两种codec的操作是否一致？是否可调用一个库函数？不一致。dsk板的初始化包含哪些内容？csl库是否只能用于dsp_bios编程模式？否，可以在非dsp_bios环境下调用csl库。ad50的primary、second通信对应于mcbsp串口，是如何实现的分两次写，使用了宏函数mcbsp_dxr12.write().吗？5402dsk板上集成了一个并口仿真器，它仿真时装载程序是使用的jtag接口，还是hpi接口？使用dsk并口仿真器调试dsp时，各控制比特的设置以及memory的map如何？此时是否为hpi boot loader方式？并口仿真与hpi引导是否为一回事？不是，通过jtag下载调试程序，程序运行后暂停，此时mp/mc=0，ovly=1，drom=0。i/o空间cpld寄存器如何观察？ram中数据可读可改，ro