第5章 C语言调试环境和编程课件.ppt
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1、第5章,C语言调试环境和编程,5.1概述,F28x由一系列软件开发工具支持,包括C/C+编译器、汇编器、链接器和各种应用程序。,F28xC/ C+编译器:是一个功能齐全的优化编译器。,主要功能:把标准的ANSI C语言和C+语言程序转换成F28x的汇编语言代码。,5.1.1 编译器工具,编译器工具:包含一个完整的实时运行库。,库中包含具有下列功能的库函数:标准输入输出;字符串操作;动态存储空间分配;数据转换;时间记录;三角函数计算;指数计算和双曲函数计算等。,说明,信号处理函数没有包含在内,因为对于不同的目标系统会有很大的区别。该库经过扩充后,包含支持存储器远模式(far)访问的RTS函数。C
2、+库包含了ANSI C子集和支持语言的必备组件。,5.1.2 编译器输出文件特性,汇编源文件输出:编译器生成可以查看的汇编语言文件,该文件是由C/C+源文件产生的。COFF目标文件:通用目标文件格式(COFF)允许在链接时定义自己的系统存储器映射,该优化功能能够把C/C+语言代码和数据链接到特定的存储区域。COFF也支持源程序级调试。初始化ROM中的代码的数据:对于单机嵌入式应用系统,能够链接ROM中所有选用代码和初始化数据,允许复位时运行C/C+代码。,5.1.3 编译器接口连接特性,1. 编译器集成调试程序(shell)编译器工具含有一个集成调试程序,用此程序一步就能完成程序的编译,汇编和
3、连接。2. 灵活的汇编语言接口编译器具有明确的函数调用规范,可以很容易地编写相互调用的C/C+语言函数和汇编语言函数。,5.1.4 编译器操作特性,1. 集成预处理程序 C/C+预处理程序集成了语法分析程序。并能生成单片机预处理信息或预处理列表。2. 最优化编译器将C/C+源程序编译成高效、紧凑的代码。,5.1.5 编译器应用程序特性,1. 源文件交叉列表应用程序将C/C+源文件生成交叉列表,并生成汇编语言输出。2. 创建库应用程序(mk2000-v28)它一步完成从归档源程序库创建目标库。3. C+名称修复应用程序(dem2000)是一个调试助手,它可以把编译器的输出文件(例如汇编文件和链接
4、错误信息)中发现的损坏名称恢复成C+源程序中定义的名称。,5.2 CCStudio 3.1的安装,将安装光盘装入CD-ROM驱动器中,执行安装程序。,在WindowsXP操作系统之下,安装CCS3.1版本的具体步骤。,5.2.1 CCStudio 3.1主程序安装,第1步:找CCS3.1 SETUP.EXE应用程序的图标。双击该图标。,第2步:点击NEXT接钮,第3步:再点击NEXT按钮,第4步:选择I ACCEPT后,再点击NEXT按钮,选择默认典型安装, “Typical install”图标,,第5步:再点击NEXT按钮,第6步:点击Install Now,第7步:安装完成,5.2.2仿
5、真器驱动程序安装,在安装完CCS3.1之后,按以下步骤安装USB仿真器驱动。,第1步:找到USB仿真器驱动程序SEEDUSB2.0,双击SEEDUSB2.0,第2步:点击NEXT按钮,第3步:点击Browse修改安装路径,第4步:选择安装路径,点击OK,第5步:点击Yes,第6步:点击NEXT。,第7步:点击NEXT。,第8步:点击NEXT。,第9步:点击Finish,完成安装。,第10步:安装硬件仿真器与目标系统,硬件连接完毕后,出现硬件安装向导。,点击下一步按钮。,第11步:选择安装选项界面中第二项,点击下一步按钮。,第12步:选择“在搜索中包括这个位置”选项,点击“浏览”选择路径。,第1
6、3步:选择选择USB驱动程序所在位置所示,点击下一步按钮。,第14步:点击“仍然继续”。,第15步:点击完成。,第16步:重启计算机。,第17步:安装完毕,重启计算机后,打开控制面板查看系统中的设备管理器。,硬件连接成功。,第18步:找到厂家提供的usb20emurst.exe程序,本例为SEED-XDSUSB2.0 Win2000,XP USBdriver下的usb20emurst.exe,双击该文件 。,5.3 C/C+语言编译器集成调试环境介绍,在系统上安装好编译器CCS3.1调试环境软件后,在计算机桌面上将出现两个快捷图标:Setup CCStudio v3.1CCStudio 3.1
7、,Setup CCStudio v3.1:对该编译器的运行环境进行配置的执行程序。CCStudio 3.1:程序仿真集成调试环境程序。,5.3.1 配置仿真集成调试环境,系统配置决定了编译器选用的仿真工具。在编译一个应用程序之前必须进行系统配置。编译器分为:系统配置;已安装的仿真器类型;设置命令。,修改系统配置的步骤:,第1步:双击“Setup CCStudio v3.1”图标,打开设置界面 。,第2步:选择系统配置:F2812 XDS510 Emulator),双击鼠标左键。,第3步:选中“F2812 XDS510 Emulator”,点击鼠标右键,点击 Properties,第4步:在连接
8、名称和数据文件界面中点击图标处文件条,选中间一个选项。,第5步:点击 Browse,在图 drivers文件夹界面中选择CCStudio_v3.1目录下drivers文件夹中的Seedusb2.cfg文件,并打开。,第6步:点击NEXT按钮。,第7步:在通信端口特性界面中,可以选择I/O Port为0 x240(也可以设为340)。,第8步:点击Finish按钮,,第9步: 点击“Save & Quit”按钮,第10步:点击否,关闭CCS setup,不启动CCS3.1。,5.3.2 集成调试环境介绍,完成对系统的配置之后,给实验开发板供电,双击快捷键“CCStudio 3.1”,即可进入集成
9、调试环境。,系统为未连接状态,集成调试环境的组成:,集成调试环境的标题栏(/F2812 XDS510 Emulator/CPU_1F28xxCode Composer Studio)。菜单栏(File、Edit、View)。工作窗口区(Files、Diassembly、CPU)系统连接状态。,点击菜单栏的Debug-Connect,将系统连接上 。,5.3.3 菜单及功能介绍,CCS3.1不能直接由汇编源代码或C语言源代码文件建立(Build)生成DSP可执行代码,必须使用项目(Project)来管理整个设计过程。项目文件保存在磁盘中后缀为.pjt文件。,项目菜单,(1)Project/New
10、:新建一个项目,将该项目保存至新建项目文件夹里面。(2)Project/Open : 打开一个已有的项目。(3)Project/Add Files to Project:添加文件到该项目中。,可以添加到项目中的文件的扩展名:,*.C: C源文件,项目管理对这一类文件进行编译和链接。*.ASM: 汇编源文件,项目管理对这一类文件进行汇编和链接。*.OBJ:目标文件,项目管理对这一类文件进行链接。*.LIB :库文件,项目管理对这一类文件进行链接。*.CMD:链接命令文件,项目管理在链接各个文件时根据此文件分配系统程序空间、数据空间。,注意,对头文件和在程序中用包含文件(include)引用的文件
11、,项目管理程序会自动地加入到项目中。项目管理不允许用户添入其它类型的文件。,(4)Project/Save:保存一个已打开的项目。(5)Project/Close:关闭一个已打开的项目。(6)Project/Add Files to Project:添加所有用到的文件和所需的库文件到该项目中。(7)Project/Compile Files:对项目中的C语言和汇编语言源代码文件进行编译。(8)Project/Build:对项目进行编译、汇编和链接,生成可执行文件,执行文件的后缀为.OUT。,对于以前编译过到目前为止还没有修改过的源文件不重新编译。,(9)Project/Rebuild All:
12、对项目重新进行一次编译、汇编和链接,生成可执行文件.OUT,不论是否修改过都编译一次。(10)Project/Stop Build:停止对项目的编译、汇编和链接。(11)Project/Show Project Dependencies:显示该项目中所有用到的文件和所需的库文件。(12)Project/Scan All File Dependencies:详细查看该项目中所有用到的文件和所需的库文件。(13)Project/Recent Project Files:显示最近打开过的项目。,(14)Project/Build Options:对编译器、汇编器、和链接器的参数进行配置。,可以配置寄
13、存器优先调试,特定函数优先调试,或某个子程序优先调试等选项。,编译器设置对话框,观察菜单,(1)View/Disassembly:观察反汇编程序窗口。,当DSP可执行程序COFF文件载入目标系统后,CCS3.1将自动打开一个反汇编窗口,反汇编窗口根据存储器的内容显示反汇编指令和符号信息。,(2)View/Memory:观察存储器窗口。,Address:输入需要观察的存储器的起始地址;QValue):填0,出现的存储器窗口中的显示值就是实际值;若填其它数,出现的存储器窗口中的显示值不是实际值;Format:下拉菜单中有不同的格式;,存储器的显示格式:16进制、2进制等IEEE浮点格式显示时,则选
14、中使用IEEE浮点格式“Use IEEE Float”;,Page:下拉菜单中,可以选择显示的存储器的类型:如程序存储器(Program)、数据存储器(Data) 和I/O空间;,(3)View/Registers:包含“CPU”、“Status”两个选项,点击相应的选项可以观察调试过程中CPU寄存器和状态(Status)寄存器各个状态位的变化情况。(4)View/Peripherals:点击可以观察调试过程中外设模块寄存器的变化情况。(5)View/Mixed Source:选择此选项则能同时显示C语言代码及与之关联的反汇编代码(反汇编代码位于C语言代码下方)。若需要取消此功能,只要再次点击
15、此选项即可。,(6)View/Watch Window:观察调试过程中的变量,C表达式的值,地址空间和寄存器的值。,Watch Window:加入一个新的表达式:在观察窗中的名字(Name)中直接输入要观察的变量名,或者在程序窗口中选中要观察的变量名,然后点击右键,再点击加到观察窗(Add to Watch Window)即可。删除一个表达式:用鼠标点击要删除的表达式,单击鼠标右键,在弹出的对话框中选择删除选择项(Delete Selected Item(s)。如果添加变量时,在“添加变量对话框”的文本栏中只是输入变量名,则在观察窗中只显示出该变量的地址;如果需要显示该变量的值,则需要在变量名
16、前加*号。,如果在一个C源文件中定义变量标志,并且特别指定了调试信息标志(-g),则变量标志代表的是相应地址的值。变量的地址或值的显示默认格式为10进制,如果想改变显示格式,则在输入变量时,在其后面紧跟一个逗号和一个格式指示字母。,注意,变量显示常用格式,3.调试菜单,(1)Debug/Breakpoints:断点设置。,设置断点:最简单的方法是用鼠标左键点击需要设置断点的程序处,再点击鼠标右键,从弹出的对话框中选择“Toggle breakpoint”即可;去掉断点:用鼠标左键点击相应的断点处,再点击鼠标右键,从弹出的对话框中再次选择“Toggle breakpoint”即可。,(1)Deb
17、ug/Probe Points:探测点设置。在设置探测点的地方,可以将主机文件的数据读到DSP目标系统的存储器,或将DSP目标系统存储器的数据写入主机的文件中。(2)Debug/Step Into (快捷键为F8):单步执行。单步执行程序,如果运行到调用函数处,则跳入调用的程序继续单步执行。(3)Debug/Step Over(快捷键为F10):单步执行。单步执行程序,但与Step Into不同的是,不进入调用的程序(子程序、中断服务程序),即该命令一步执行完被调用的程序。(4)Debug/Step Out:跳出子程序。当使用Step Into或Step Over单步执行指令时,如果程序运行到
18、一个子程序中,执行该命令将使程序执行完函数或子程序后,回到调用的地方。,(5)Debug/Run(快捷键为F5):执行程序到断点、探测点或用户中断(按系统机键盘上的ESC键中断)。(6)Debug/Halt(快捷键为Shift + F5):当执行Run时,用Halt来暂停程序的执行。(7)Debug/Reset CPU:对DSP进行复位。也复位DSP的目标系统,停止程序的执行,初始化所有的寄存器。(8)Debug/Restart:将程序指针(PC)指向程序的起始地址。(9)Debug/Reset Emulator:对仿真器进行复位。,5.3.4 工作窗口区介绍,常用工作窗口有:文件(Files
19、)窗口;反汇编程序(Disassembly)窗口;CPU寄存器窗口;存储器(Memory)窗口;观察(Watch)窗口等。,文件窗口,文件(Files)窗口包括:当前系统用到的GEL文件和项目。,GEL文件:包括缺省的f2812.gel文件。,项目:包括用户用到的头文件、用include定义的引用文件和用户建立或添加的C源文件*.C、汇编源文件*.ASM、目标文件*.OBJ、库文件*.LIB和链接命令文件*.CMD。,2. 反汇编程序窗口,反汇编程序(Disassembly)窗口:用来显示程序的反汇编代码和程序存储器的内容。在这个窗口中,用一反显高亮条来表示当前程序指针。可用鼠标点击汇编语句的
20、方法来设置断点,再点击一次,则取消断点。,3. CPU寄存器窗口,CPU寄存器窗口:显示在程序调试过程中CPU寄存器(程序指针PC、累加器ACC、状态寄存器ST0和ST1、重复计数器RTC、辅助寄存器XAR0XAR7、中断使能寄存器IER和中断标志寄存器IFR等)的内容。若要改变寄存器的内容,用鼠标点击要改变的寄存器,输入值后回车即可。,4. 状态寄存器窗口,状态寄存器窗口:显示状态寄存器中的各个状态位:SXM、OVM、TC、C、Z、N、V、PM、OVC、INTM、DBGM、PAGE0、VMAP、SPA、LOOP、EALLOW、IDLESTAT、AMODE、OBJMODE、CNT、M0M1MA
21、P、XF、ARP的状态。若要改变状态位内容,用鼠标点击需改变的状态位,输入值后回车即可。,5. 存储器窗口,存储器(Memory)窗口:显示存储器的内容。存储器可为程序存储器、数据存储器和I/O空间。若要改变存储器内容,用鼠标点击需改变的存储器地址,输入值后回车即可。注意:某些存储器的内容是不能改变。,6. 观察窗口,观察(Watch)窗口:显示所选择的变量、寄存器和存储器的内容。,7. 建立状态窗口,建立状态(Build)窗口:显示一些状态信息,如果在编译、汇编和连接过程中发现错误,则该窗口显示出错误类型和错误的位置。用户可根据此信息对发生错误的地方进行修改。点击错误信息处,光标就跳到程序中
22、出错地方的对应位置。,5.4 用C/C+编译器开发应用程序的步骤,1. 书写4种类型的文件,开发一个DSP的C语言应用程序,需要以下4种类型的文件:C/C+语言文件;汇编语言文件;头文件;命令文件。,注意,4种类型的文件必须存储在同一个文件夹中。还需要把一个“rts2800 . lib”的库文件复制到该目录中。在默认情况下, rts2800 . lib文件可以在目录“C:CCStudio_v3.1C2000cgtoolslib”中找到。,2. 建立一个应用项目,安装好CCStudio_v3.1仿真调试软件之后,用户将调试的项目放在安装目录之下的一个文件夹中。文件夹C:CCStudio_v3.1
23、MyProjects。,一个项目的信息存储在一个项目文件中(*.pjt)。当项目中建立多个文件时,每个文件名都是必须是唯一的。,(1)选择菜单命令“ProjectNew”,在弹出的文件选择对话框中,选择要保存项目文件的文件夹,输入项目文件名,再用“保存”退出。,注:由于不同项目使用的源文件以及C语言头文件不尽相同,所以最好每个项目选择一个文件夹,以便把不同的项目分开。,(2)将文件添加到该项目中,点击Project,选择Add Files to Project。将该项目中用到的(*.asm*,*.s*,*.cmd*,*.o*,*.lib等)文件添加到该项目中。,(3)检查源程序代码,(4)编译
24、链接和调试程序,编译和运行程序步骤:,选择项目菜单项“Project”,。选择重建所有项“Rebuild All”或者单击工具 条按钮。CCS3.1就会重编译、汇编并且链接项目中所有的文件。,2) 默认的“. out”文件被内建到项目目录中的调试目录中。3) 选择“File”,选择“Load Program”。4) 选择“View”,选择“Mixed Source”。5) 选择“DebugGo Main”开始主函数里的执行。执行就暂停在主程序并用标识。6) 选择“DebugRun ”或者单击运行工具条按钮运行程序。7) 选择“DebugHalt”,退出正在运行的程序。8) 可以在GEL菜单下查
25、看程序执行时寄存器的变化。,5.5 头文件和命令文件,5.5.1 头文件,头文件中定义:DSP系统用到的寄存器映射地址,用户用到的常量和用户自定义的寄存器,文件名的后缀为.H。,5.5.2 命令文件.CMD,命令文件:指定存储区域的分配。文件扩展名为 .CMD。,文件DSP28_Adc.h,DSP28_Adc.h#ifndef DSP28_ADC_H#define DSP28_ADC_H/ ADC 专用寄存器的位定义:struct ADCTRL1_BITS / 位描述 Uint16 rsvd1:4; / 位 30 保留位 Uint16 SEQ_CASC:1; / 位 4 级连排序器工作模式选择
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