《DSP原理及应用》PPT课件.ppt

TMS320C54x DSP 结构、原理及应用,孔莹莹,Dspsl,第三章 汇编语言程序开发工具,主要内容：TMS320C54x DSP 软件开发过程 汇编语言程序的编写方法 编辑、汇编和链接过程 公共目标文件格式（COFF-Common Object File Format）汇编命令 链接命令和链接命令文件 映象文件,Dspsl,上机软件在网上下载,Ftp地址：ftp：DSPSL.NUAA.EDU.CN 用户名：空 密码：空 1、上机所用实验内容和软件在以下子目录下：TMS320C54xDSP结构、原理与应用实验（周建江老师）TI公司（附录1下为仿真软件）2、上课用DSP讲稿：DSP讲稿_pdf 3、ADI公司的实验软件和例子在 ADI公司 下 4、做完作业上传子目录：2012级本科生DSP作业上交目录,Dspsl,上机软件在网上下载,Ftp地址：ftp：用户名：空 密码：空 上机所用实验内容和软件在以下子目录下：DSP综合实验课程实验软件TI公司,Dspsl,软件开发过程,TMS320C54,Dspsl,开发过程说明,C编译器(C Compiler)汇编器(Assembler)链接器(Linker)助记符到代数式指令翻译器（Mnemonic-to-algebraic translator utility)建库实用程序(Library-build utility)十六进制转换程序(Hex conversion utility)绝对制表程序(Absolute lister)交叉引用制表程序（Cross-reference lister）,Dspsl,调试工具,软件仿真器(Simulator/CCS)可扩展的开发系统仿真器(XDS510/XDS560)评价模块(EVM),Dspsl,汇编语言程序的编写过程,1、汇编语言源程序以.asm为其扩展名。2、汇编语言源程序的每一行都可以由四个部分组成，句 法如下:,Dspsl,汇编语言源程序编写方法,举例：*example.asm y=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4*.title example.asmSTACK.usect STACK,10h;allocate space for stack.bss x,4;allocate 9 word for variables.bss a,4.bss y,1.def start(_c_int00).data table:.word 1,2,3,4;data follows.word 8,6,4,2,汇编命令,Dspsl,举例(续),.text;code follows.start:STM#STACK+10h,SP;set stack pointer;STM#0,SWWSR;set SWWSR 0;STM#a,AR1 RPT#7 MVPD table,*AR1+;move 8 values CALL SUM;call SUM subroutineend：B end,Dspsl,SUM:STM#a,AR3;The subroutine Implement STM#x,AR4;multiply-accumulate RPTZ A,#3 MAC*AR3+,*AR4+,A STL A,y RET.end,举例(续),Dspsl,标号,标号：供本程序的其它部分或其它程序调用或跳转。标号是任选项；标号后面可以加也可以不加冒号“：”；标号必须从第1列写起，但第1个字母不能以数字开头；标号最多可达32个字符(AZ，az，09，_，以及$)；引用标号时，标号的大小写必须一致；标号的值就是SPC(段程序计数器)的值；如果不用标号，则第一个字母必须为空格、分号或星号（*）。,Dspsl,助记符,助记符：用于助记符指令、汇编指令、宏指令和宏调用。作为助记符指令，一般用大写；汇编命令和宏命令，以句号“.”开始，且为小写；汇编命令可以形成常数和变量，当用它控制汇编和链接过程时，可以不占存储空间；指令和汇编命令都不能写在第1列。,Dspsl,操作数 注解,操作数：指令中的操作数或汇编命令中定义的内容。操作数之间必须用逗号“,”分开；有的指令无操作数，如NOP，RESET。注解：注释是任选项。注释从分号“；”开始，可以放在指令或汇编命令的后面，也可以放在单独的一行或多行；如果注释从第1列开始，也可以用“*”号。,Dspsl,表31 常用的汇编命令（1）,Dspsl,表31 常用的汇编命令（2）,Dspsl,表32 COFF数据型式,汇编语言程序中会涉及到各种数据,Dspsl,汇编语言程序的编辑汇编和链接过程,Debug：软件仿真器 Sim54xw/CCSC54x EVMXDS510/XDS560,源文件,目标文件,链接命令文件,输出文件,MMR文件,Dspsl,编辑,利用EDIT.COM、NOTEPAD.EXE等文本编辑器/CCS编辑*.asm汇编语言源程序,Dspsl,汇编,利用汇编器 ASM500 对.asm文件进行汇编生成.list列表和.obj目标文件。常用的汇编器命令：asm5001-s-l-x 其中：%1 用源文件名代入；-s 将所有定义的符号放在目标文件的符号表中;-l 产生一个列表文件;-x 产生一个交叉汇编表，并把它附加到列表文 件的最后。,Dspsl,链接,利用链接器 LNK500 对汇编生成的一个或多个目标文件（.obj）进行链接，生成.map文件和.out文件常用的链接命令：lnk500%1.cmd 其中，%1.cmd 为链接命令文件名.map文件给出存储器配置，程序文本段、数据段、堆栈、向量、在存储器定位表及全局符号在存储器中位置.out文件可执行文件，加载到仿真系统或实际应用系统运行,COMMAND文件,Dspsl,链接命令文件,作用：指明输入文件（要链接的目标文件）指明输出文件（要生成的可执行输出文件，映像文件）指明入口地址说明存储器配置情况程序段、数据段、堆栈段以及复位和中断向量在存储器中的安排,Dspsl,链接命令举例,example.obj-o example.out-m example.map-e startMEMORY PAGE 0:EPROM：org=0E000h,len=100h PAGE 1：SPRAM：org=0060h,len=20h DARAM：org=0080h,len=100h,全局符号，对应程序存储器地址,目标存储器配置命令,Dspsl,链接命令举例(续),SECTIONS.text:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1.data:DARAM PAGE 1 STACK:DARAM PAGE 1,段定位命令,Dspsl,映象文件（.map）,.map文件给出了存储器的配置情况程序文本段、数据段、堆栈段以及向量段在存储器中的定位表全局符号在存储器中的位置,Dspsl,映象文件举例,*TMS320C54x COFF Linker Version 1.10*Tue May 20 11:13:05 2002OUTPUT FILE NAME：ENTRY POINT SYMBOL：start address:0000e000,Dspsl,映象文件举例（续）,MEMORY CONFIGURATION name origin length attributes fill-PAGE 0：EPROM 0000e000 000000100 RWIX PAGE 1：SPRAM 00000060 000000020 RWIX DARAM 00000080 000000100 RWIX,Dspsl,映象文件举例（续）,SECTION ALLOCATION MAPoutput attributes/section page origin length input sections-.text 0 0000e000 0000001a 0000e000 0000001a example.obj(.text).bss 1 00000060 00000009 UNINITIALIZED 00000060 00000009 example.obj(.bss).data 1 00000080 00000008 00000080 00000008 example.obj(.data),Dspsl,映象文件举例（续）,output attributes/section page origin length input sections-STACK 1 00000088 00000010 UNINITIALIZED 00000088 00000010 example.obj(STACK).xref 0 00000000 00000082 COPY SECTION 00000000 00000082 example.obj(.xref),Dspsl,映象文件举例（续）,GLOBAL SYMBOLSaddress name address name-00000060.bss 00000060.bss00000080.data 00000069 end0000e000.text 00000080.data00000088 edata 00000088 edata00000069 end 0000e000.text0000e01a etext 0000e000 start0000e000 start 0000e01a etext7 symbols,Dspsl,.out文件,.out文件是一个可执行文件不能查看,Dspsl,DSK(DSP Starter Kit)Block Diagram,调试工具,54x,Dspsl,C6211-DSP Starter Kit(DSK),Hardware150 MHz C6211 DSP based board AD535-16-bit A/D Converter4 Mbytes SDRAM128 Kbytes Flash ROMPower Supply Universal(CE Compliant)Parallel Port CableSoftwareCode Generation ToolsC Compiler,Assembler&LinkerCode Composer DebuggerExample Programs&S/W UtilitiesOn-Line Documentation(shrink wrapped with CD ROM)License AgreementInstallation instructions,Dspsl,Open,Powerful Real-Time Development Tools,Integrate Development Environment,Dspsl,Code Composer Studio,Dspsl,Powerful,Easy-To-Use IDE:CCS,Code Composer Studio,Integrates:edit,code gen,debugSingle-click access using buttonsPowerful graphing/profiling toolsAutomates tasks using GEL scriptsBuilt-in access to BIOS functionsSupports TI or 3rd party plug-ins,What is a Project?,Dspsl,仿真器调试,软件仿真器调试 Sim54xw%1其中，1为程序名。硬件仿真器调试1.在C54x EVM 评价板上调试（有DSP、无外围电路的ISA插卡）2.在XDS510在线仿真器上调试（无DSP的ISA插卡，连同用户的应用系统一道调试）,Dspsl,固化用户程序,利用HEX500（格式转换器）对ROM或EPROM编程将EPROM安装到用户的应用系统,Dspsl,3.4 COFF的一般概念,COFF：公共目标文件格式汇编器和链接器所生成的目标文件，都是COFF文件COFF的特点：1、按照文本段和数据段编写汇编语言程序 2、汇编器命令和链接器命令都是对各种段进行处理 3、便于模块化编程和管理,Dspsl,COFF文件中的段,段(section)是以COFF文件中最重要的概念。每个目标文件都分成若干个段。段是在存储器图中占据相邻空间的代码或数据块.text(此段通常包含可执行代码.data(此段通常包含初始化数据.bss(此段通常为未初始化变量保留存储空间)此外，汇编器和链接器可以建立、命名和连接自定义段（.sect、.usect）自定义段是程序员自己定义的段，使用起来与.data、.text以及.bss段类似。它的好处是在目标文件中与.data、.text以及.bss分开汇编，链接时作为一个单独的部分分配到存储器。,Dspsl,段有两类,1、己初始化段已初始化段中包含有数据或程序代码；.text段和.data段都是己初始化段；用.sect汇编命令建立的自定义段也是己初始化段。2、未初始化段在存储器图中，它为未初始化过的数据保留存储空间；.bss段是未初始化段；用汇编命令.usect建立的自定义段也是未初始化段。,Dspsl,段有两类（续）,汇编器将各部分程序代码和数据连在一起，形成OBJ文件。链接器将各个段重新定位到目标存储器。,Dspsl,未初始化段.bss 符号,字数 符号.usect“段名”,字数已初始化段.text 段起点.data 段起点.sect“段名”,段起点 其中,段起点是任选项。如果选用，它就是为段程序计数器（SPC）定义的一个起始值。缺省从0开始。,不结束当前段汇编,停止对前段汇编,Dspsl,段命令应用举例,asm500%1 l s-x.lst文件(部分)由4个部分（列）组成：第1部分（列）源程序的行号；第2部分（列）段程序计数器；第3部分（列）目标代码；第4部分（列）源程序。,Dspsl,.lst文件举例,Dspsl,续上页,Dspsl,.lst 文件分析,在此例中，一共建立了5个段：.text 段内有10个字的程序代码；.data 段内有7个字的数据；vectors 是一个用.sect命令建立的自定义段，段内有2个字的已初始化数据；.bss 在存储器中为变量保留10个存储单元；newvars 是一个用.usect命令建立的自定义段，它在存储器中为变量保留8个存储单元。,Dspsl,左图为目标代码图,10个字,7个字,2个字已初始化,未初始化预留空间18个,Dspsl,链接器对段的处理,链接器在处理段的时候，有两个主要任务：1、把一个或多个COFF目标文件中的 各种段作为链接的输入段，经链接 后在一个可执行的COFF输出模块 中建立各个输出段。2、为各个输出段选定存储器地址。,Dspsl,链接器有两条命令支持上述任务：,MEMORY命令。此条命令用来定义目标系统的存储器配置图，包括对存储器各部分命名，以及规定它们的起始地址和长度。SECTIONS命令。此命令告诉链接器如何将输入段组合成输出段，以及将输出段放在存储器中的什么位置。(.cmd)主要内容,Dspsl,对两个.obj文件，链接器如何将其链接成可执行的目标模块,Dspsl,程序重定位,汇编器处理每个段，均从地址0开始。链接时，必须对各个段进行重新定位：将各个段定位到存储器图中，这样一来每个段都从一个恰当的地址开始；将符号的数值调整到相对于新的段地址的数值；调整对重新定位后符号的引用。,Dspsl,重新定位举例,汇编后生成的.lst文件（重新定位前）：1 0100 X.sect 0100h2 0000.text3 0000 F073 B Y;产生一个需重新;定位的入口 0001 00044 0002 F020 LD#X,A;产生一个需重新;定位的入口 0003 0000!5 0004 F7E0 Y:RESET X和Y需重新定位。,Dspsl,假设链接时 X重新定位在地址7100h,.text 段重新定位到从地址7200h开始，那么Y的重新定位值为7204h。f073 B Y 变成 f073 0004 7204 f020 LD#X,A 变成 f020 0000!7100!,Dspsl,汇 编,汇编器任务：汇编语言源程序目标文件目标文件都是COFF文件汇编语言程序中包括：汇编命令汇编语言指令宏命令,Dspsl,汇编器的功能,1、将汇编语言源程序编成一个可重定位的目标 文件（.obj文件）；2、如果需要的话，可以生成一个列表文件（.lst文件）；3、将程序代码分成若干个段，每个段的目标代 码都由一个SPC（段程序计数器）管理；4、定义(.def)和引用(.ref)全局符号，需要的话还可以在列表文件后面附加一张交叉引用表；5、对条件程序块进行汇编；6、支持宏功能，允许定义宏命令。,Dspsl,运行汇编程序,C54x的汇编程序（汇编器）名为 asm500.exe 要进行汇编程序，可键入如下命令：asm500 input file object file listing file-options,Dspsl,表3-3 汇编asm500的选项(1),Dspsl,表3-3 汇编asm500的选项(2),Dspsl,对选项说明,选项对大小写不敏感选项前一定要有一短划（连字符）选项可以出现在命令行上命令后的任何位置,Dspsl,典型汇编命令,asm500%1-l-s-x,Dspsl,表3-3 列表文件举例(1),Dspsl,表3-3列表文件举例(2),Dspsl,交叉引用清单,3-4表,Dspsl,所有的指令经汇编都会产生目标代码，目标代码后面的一些记号表示在链接时需要重新定位,!未定义的外部引用，.text段重新定位”.data段重新定位+.sect段重新定位-.bss和.usect段重新定位,Dspsl,汇编命令,64条汇编命令，分成8类（附录8，未列全）1、对各种段进行定义的命令；2、对常数（数据和存储器）进行初始化的命令；3、调整SPC（段程序计数器）的指令；4、对输出列表文件格式化的命令；5、引用其它文件的命令；6、控制条件汇编的命令；7、在汇编时定义符号的命令；8、执行其它功能的命令。,