DSP控制器及其应用集成开发环境

会计学1DSP控制器及其应用集成开发环境2009年8月28日No.2/45CCS

技术概述CodeComposerStudioTM硬件配置工程管理IDE

编辑环境实时组件编译的高效率高效的

VLIW

组件IDE

调试环境数据信号的输入输出手工测试/自动测试CCS的交互性数据的虚拟能及时发现程序中的问题实时分析第三方的插件

CCS

是TI

公司为其TMS320系列DSP

提供的一个高度集成的软件开发和调试环境。DSP

工程项目管理、源代码的编辑、目标代码的生成、调试和分析都打包在一个环境中，使其可以基本涵盖软件开发的每一个环节。第1页/共44页2009年8月28日No.3/45CCS软件的重要性做一个单片机系统和一个

DSP系统时，两者的比较单片机系统:67%软件开发工具56%I/O功能55%成本32%熟悉程序31%速度DSP系统：78%性能65%开发工具61%软件支持52%成本第2页/共44页2009年8月28日No.4/45CCS

的发展工具集成可重用性产品周期缩短、开发成本上涨研发测试系统的成本%硬件、软件成本比较HWSWt极大的提高产品推向市场的时间、提高了产品的质量第3页/共44页2009年8月28日No.5/45IDE

开发环境主机（PC机）TMS320DSP资源配置编译软仿真调试实时分析JTAGRTDXTM™DSP/BIOS™目标服务应用由于能及时开发出新的应用软件，所以相同的硬件能实现不同的应用第三方组件CodeComposerStudio第4页/共44页2009年8月28日No.6/45DSP

开发周期接到工程后参数分析设计算法编写代码分析调试系统分析硬件设计画软件框图软件工具是及时向市场推出产品的关键所在！第5页/共44页2009年8月28日No.7/45CCS

-CodeComposerStudio集成的开发环境IntegratedDevelopmentEnvironment(IDE)集成了开发过程中的每个步骤DSP/BIOS

能进行实时分析在不停止处理器运行的情况下观察数据及时发现问题数据的可视性用图象来观察DSP数据能直观地分析第三方的支持能根据开发需要增加第三方的模块第6页/共44页2009年8月28日No.8/45硬件配置CCS

的设置支持多CPU

Save/load

多个配置文件设置方便CodeComposerStudioDetailedTechnicalFeaturePresentation第7页/共44页2009年8月28日No.9/45可视化的工程管理文件管理方便Drag&dropFastaccessEasyfilemanipulationEasilyviewsource,include,libraryfilesetc.第8页/共44页2009年8月28日No.10/45IDE

编译环境

C

语言和汇编可混编可高亮显示程序语句可设置断点有查找、替代功能在线HELP功能快捷键功能书签功能

EDIT功能第9页/共44页2009年8月28日No.11/45实时功能的配置最高的存储器利用率自动增加:实时功能中断向量的定义存贮器的映射定义线程增加组件编译过程中能智能检测到程序错误第10页/共44页2009年8月28日No.12/45编译效率集成代码产生工具TI高效的代码编译技术图形化的选项功能用C语言编定程序从而能节约开发者大量时间第11页/共44页2009年8月28日No.13/45高效的

VLIW

生成工具70-80%95-100%100%效率比较低中等高工具线性汇编C汇编汇编优化器C编译优化器手工优化第12页/共44页2009年8月28日No.14/45CCS

的

IDE

调试功能先进的断点设置功能基于C

的条件断点设置C

和汇编混合调试具有

watchwindow

可观察变量多DSP调试全局断点设置可同时控制

32个以上的组对于相同的DSP

可同时调试多个板卡第13页/共44页2009年8月28日No.15/45数字信号的输入和输出探针功能数字信号可直接存入文件中，便于I/O第14页/共44页2009年8月28日No.16/45手工和自动测试功能基于C

描述语言易于掌握和学习易于控制

DSP

应用程序支持多个功能模块快速定做GUI增加菜单项创建对话框自动测试功能自动重复功能第15页/共44页2009年8月28日No.17/45交互功能使用探针性能测试代码分析代码优化在调试其它代码时能获取另外一些代码的探针信息第16页/共44页2009年8月28日No.18/45虚拟的数据环境用常用的格式观察数据通过改变一些变量来观察效果多种图象观察方式Time/frequencyFFTEyediagramConstellationplotImagedisplays&more无需改变代码GraphicalSignalAnalysis第17页/共44页2009年8月28日No.19/45及时发现、纠正问题代码产生代码调试工具设计实施测试/联调计划实际情况实时分析“实时性分析”$10k-$20k/wkKey!第18页/共44页2009年8月28日No.20/45实时分析（1）

Real-timeDataExchange

（RTDX）主机与从机间的实时数据交换在‘C2000系统上的20KByte

persecond

带宽

DSP/BIOSPrioritybased,preemptivereal-timeschedulerFullyinstrumentedandusercontrollable少量过热~1KWord

&~1MIPS多线程最小的中断延时免版税第19页/共44页2009年8月28日No.21/45实时分析（2）Gaininsightintothenatureofyourapplication分析多线程应用程序跟踪、记录实时数据流统计实时系统的相关信息用管道技术管理数据仅用30cycles

就能显示数据第20页/共44页2009年8月28日No.22/45第三方的嵌入模块影响DSP

的最大的第三方网络能扩展和配置IDE环境为创建新的DSP解决方案而使用相应的第三方模块第三方模块包含:方框图和原始代码生成器信号分析工具通过扩展的应用程序产生相关的控制快速保护功能滤波器应用程序的配置自动的S/W

测试工具软件配置工具第21页/共44页2009年8月28日No.23/45CCS

的优点小结DSP

有很多可使用的集成开发工具:功能强大的实时分析功能直观的数据图形显示功能能扩展系统的第三方支持模块

能极大地减少开发人员的研发时间使有限的资源得到最高效的利用CCSmakesDSPeasy!第22页/共44页2009年8月28日No.24/45第五章

DSP

的集成开发环境

本章小结§5-1DSP集成开发环境简介§5-2集成开发环境使用方法§5-4头文件及命令文件§5-3DSP软件的文件结构使用方法第23页/共44页2009年8月28日No.25/45CCS

的主要工具及功能C编译器、汇编优化器和连接器（代码生成工具）；指令集仿真器（Simulator）；实时的基础软件（DSP/BIOS）；主机和目标机之间的数据交换（RTDX）；实时分析和数据可视化。

利用CCS，用户可以方便地建立一个DSP

的工程项目，并对相应的源文件进行管理或编辑修改。所有源文件的编译、汇编和连接只需要一个按钮就可以一次完成，用户不必再通过输入冗长的命令行来完成这些操作。第24页/共44页2009年8月28日No.26/45创建和测试一个工程项目（1）创建一个新工程

从桌面上的快捷键或在开始菜单中运行CCS。第25页/共44页2009年8月28日No.27/45创建和测试一个工程项目（2）

在菜单条的Project中选择New

项。打开如右窗口。

在Project栏中填入想要的项目名，如图中的“Volume1”所示。创建一个新工程第26页/共44页2009年8月28日No.28/45创建和测试一个工程项目（3）

点击“完成”，这样CCS

就新建立了一个名为“Volume1.pjt”的工程文件。创建一个新工程第27页/共44页2009年8月28日No.29/45创建和测试一个工程项目（4）添加文件执行菜单命令“Project->AddFilestoProject”，分别将c:\ti\c2000\cgtools\lib中的rtc2400.lib和c:\ti\tutorial\sim24xx\Volume1中的load.asm、vectors.asm、volume.c及volume.cmd文件添入，如图。第28页/共44页2009年8月28日No.30/45创建和测试一个工程项目（5）添加文件在工程浏览窗中右击volume1.pjt，然后选择ScanAllDependencies，这样volume.h文件将会出现工程浏览窗中的include文件夹，如图。第29页/共44页2009年8月28日No.31/45创建和测试一个工程项目（6）观察和编辑源代码双击volume.c，即可在CCS编辑窗看到源代码，并对其进行编辑，如图所示。第30页/共44页2009年8月28日No.32/45创建和测试一个工程项目（7）编译程序选择Project--RebuildAll或者单击工具条上的图标(RebuildAll)，CCS将重新对工程中所有文件进行编译，汇编和连接，并同时在底部窗口中显示编译连接信息，如图所示。第31页/共44页2009年8月28日No.33/45创建和测试一个工程项目（8）装载程序选择

File--Load

Program。选择你刚刚建造的文件

volume1.out,并打开。

CCS会将它装载到目标DSP中，装载完毕之后会自动弹出Disassembly窗口（另外注意到CCS还会在底部窗口弹出stdout栏，用于显示程序在运行时的输出信息)。

第32页/共44页2009年8月28日No.34/45

在主菜单中单击Debug－Run，或者在工具条图形上点击Run键，即可开始运行程序，如图所示。创建和测试一个工程项目（9）运行程序第33页/共44页2009年8月28日No.35/45本章小结§5-1DSP集成开发环境简介§5-2集成开发环境使用方法§5-4头文件及命令文件§5-3DSP软件的文件结构第五章

DSP

的集成开发环境

文件结构第34页/共44页2009年8月28日No.36/45常用汇编伪指令C2000

系列DSP

提供了极其丰富的汇编伪指令，以下就几个常用的伪指令进行介绍：.include——编译时使得编译系统将其它文件包含在内；

.ref——识别在本程序模块中使用的而在其它文件中定义的符号；

.set——将常量赋予给符号，即定义常量；

.sect——定义一个初始化的命名段，且将后续代码与该段相联系；

.usect——在没初始化命名段内保留空间；

.def——定义当前程序模块中定义的、在其它程序模块中可使用的符号；

.bss——定义未初始化的变量，即声明变量；

.data——定义初始化的数据命名段；

.word——将16位数值存储在当前段内的连续字中；

.text——定义段内代码部分，一般用于包含程序主代码；

MEMORY——程序和数据空间的分配命令；

SECTIONS——指定的程序段和数据单元的分配；第35页/共44页2009年8月28日No.37/45基本文件类型一个完整的汇编应用程序由三个不同格式的文件所组成：

头文件汇编语言文件命令文件头文件用来定义系统用到的一些寄存器的映射地址，以及用户自行定义的一些变量和寄存器，该文件的扩展名为.h汇编语言文件是完成用户功能的应用程序，是系统软件的主体部分，其扩展名为.asm命令文件又称系统配置文件，用来实现对程序存储空间和数据存储空间的分配，即用户程序和数据存放在存储器中的具体位置，该文件扩展名为.cmd第36页/共44页2009年8月28日No.38/45汇编语言文件

汇编语言文件在程序编译以后存储在程序存储单元。在汇编语言文件的开头要将所定义的相关的头文件包含进来（用.include伪指令）。下面以一个名为hhj.asm文件为例说明汇编语言文件的基本结构：.includeTMS320.H.def_c_int0.set“vectors”;定义主向量区

RSVECTB_c_int0;复位向量

INT1BPHANTOM;中断优先级1INT2BGISR2....set“.pvecs”;定义偏移向量区

PVECTORSBPHANTOM…BT1PINTISR;T1PINT中断偏移向量

….text;主程序

_c_int0:SECTINTMCLRCSXM…GISR2:

保护现场中断处理恢复现场

RET;中断返回

…END;程序结束第37页/共44页2009年8月28日No.39/45第五章

DSP

的集成开发环境

本章小结§5-1DSP集成开发环境简介§5-2集成开发环境使用方法§5-4头文件及命令文件§5-3DSP软件的文件结构命令文件第38页/共44页2009年8月28日No.40/45头文件

头文件只在程序编译的过程中使用，不占用程序存储单元；另外，系统中没有用到的寄存器，不必在头文件中进行定义。

以下用一个简单头文件TMS320.H

为例来说明。

.H文件的基本结构：IMR.set0004h;中断屏蔽寄存器IFR.set0006h;中断标志寄存器PIVR.set701Eh;系统模块向量寄存器地址MCRA.set7090h;I/O控制寄存器AMCRB.set7092h;I/O控制寄存器B………第39页/共44页2009年8月28日No.41/45系统配置文件

系统配置文件（命令文件）是定义用户的汇编程序存放在程序存储器中的位置，定义用户程序中自定义的变量在所使用数据存储器中的确定位置。在该文件中使用两个伪指令：MEMORY和

SECTIONS。MEMORY指令对目标系统中可以被使用、将要被使用的程序或数据区间进行定义，包括定义其名称、属性、起始地址和地址长度。其具体格式如右：MEMORY{PAGE0:

名称Mc1[属性]:起始地址，字节长度名称Mc2[属性]:起始地址，字节长度

……………..

名称Mcn[属性]:起始地址，字节长度

PAGE1:

名称Md1[属性]:起始地址，字节长度名称Md2[属性]:起始地址，字节长度

……………..

名称Mdk[属性]:起始地址，字节长度}SECTIONS指令定义汇编语言文件中所定义的程序代码段存放在程序存储器中的、由伪指令MEMORY所定义的那一个特定的程序区间内；定义汇编语言文件中所定义的变量、缓冲区以及数据区存放在由伪指令MEMORY所定义的哪一个特定的数据区间内。其基本语法结构如右：SECTIONS{

名称Sc1:{}>名称Mc1PAGE0

名称Sc2:{}>名称Mc2PAGE0……….

名称Sdk:{}>名称MdkPAGE1}第40页/共44页2009年8月28日No.42/45一个典型的系统配置文件MEMORY{ PAGE0:VECS:origin=0000h,length=40hPROG:origin=100h,length=8000h PAGE1: B2:origin=60h,length=20hB0:origin=200h,length=100hB1:origin=300h,length=100h}SECTIONS{ vectors:{}>VECSPAGE0.text:{}>PROGPAGE0.bass:{}>B0PAGE1