“DSP控制器及其应用”第五章集成开发环境.ppt

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1、2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.1/45,DSP 控制器及其应用Digital Signal Processor,DSP 集成开发环境,自动化及电气工程专业选修课,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.2/45,第五章 DSP 的集成开发环境,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.3/45,CCS 技术概述,Code Composer StudioTM,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

2、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。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.4/45,CCS 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

3、61%软件支持52%成本,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.5/45,CCS 的发展,工具集成,可重用性,产品周期缩短、开发成本上涨,系统的成本,极大的提高产品推向市场的时间、提高了产品的质量,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.6/45,IDE 开发环境,主机（PC 机）,TMS320 DSP,资源配置,编译,软仿真,调试,实时分析,JTAG,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,Code Composer Studio,20

4、09 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.7/45,DSP 开发周期,接到工程后参数分析,软件工具是及时向市场推出产品的关键所在！,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.8/45,CCS-Code Composer Studio,集成的开发环境 Integrated Development Environment(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

5、第三方的模块,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.9/45,硬 件 配 置,CCS 的设置 支持多 CPU Save/load 多个配置文件 设置方便,Code Composer Studio Detailed Technical Feature Presentation,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.10/45,可视化的工程管理,文件管理方便Drag&dropFast accessEasy file manipulationEasily view source,include,library

6、 files etc.,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.11/45,IDE 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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.12/45,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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.13/45,编 译 效

7、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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.14/45,高效的 VLIW 生成工具,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.15/45,CCS 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 watch window 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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用

8、 制作者：张志杰 版本 4.1,No.16/45,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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.17/45,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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.18/45,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,2009 年8月28日,DSP

9、控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.19/45,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/frequencyFFTEye diagramConstellation plotImage displays&more无需改变代码,Graphical Signal Analysis,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.20/45,及时发现、纠正问题,实时分析,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.21/45,实时分析（1）,Real-time D

10、ata Exchange（RTDX）主机与从机间的实时数据交换在 C2000 系统上的 20KByte per second 带宽 DSP/BIOSPriority based,preemptive real-time schedulerFully instrumented and user controllable少量过热 1KWord&1 MIPS多线程最小的中断延时免版税,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.22/45,实时分析（2）,Gain insight into the nature of your application分析多线程

11、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 30 cycles 就能显示数据,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.23/45,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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.24/45,CCS 的优点

12、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,CCS makes DSP easy!,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.25/45,第五章 DSP 的集成开发环境,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.26/45,CCS 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

13、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。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.27/45,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。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.28/45,创建和测试一个工程项目（2）,在菜单条的Project 中选

14、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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.29/45,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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.30/45,创建和测试一个工程项目（4）,添加文件,执行菜单命令“Project-Add Files to Project”，分别将 c:tic2000cgtoolsl

15、ib 中的rtc2400.lib和c:titutorialsim24xxVolume1中的load.asm、vectors.asm、volume.c及volume.cmd文件添入，如图。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.31/45,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Scan All Dependencies，这样 volume.h文件将会出现工程浏览窗中的include文件夹，如图。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.32/45,创建和测

16、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。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.33/45,创建和测试一个工程项目（7）,编译程序,选择 Project-Rebuild All 或者单击工具条上的图标(Rebuild All)，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。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.34/45,创建和测试一个工程项目（8）,装载程序,选择 F

17、ile-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)。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.35/45,在主菜单中单击DebugRun，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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.36/45,第五章 DSP

18、 的集成开发环境,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.37/45,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

19、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；,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.38/45,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

20、,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,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.39/45,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：,.include TMS320.H.def _c_int0.set“vectors”;定义主向量区 RSVECT B _c_int0;复位向量 INT

21、1 B PHANTOM;中断优先级 1 INT2 B GISR2.set“.pvecs”;定义偏移向量区 PVECTORS B PHANTOM B T1PINTISR;T1PINT 中断偏移向量.text;主程序 _c_int0:SECT INTM CLRC SXM GISR2:保护现场 中断处理 恢复现场 RET;中断返回 END;程序结束,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.40/45,第五章 DSP 的集成开发环境,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.41/45,头 文 件,头文件只在程序编译

22、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.set 0004h;中断屏蔽寄存器IFR.set 0006h;中断标志寄存器PIVR.set 701Eh;系统模块向量寄存器地址MCRA.set 7090h;I/O 控制寄存器 AMCRB.set 7092h;I/O 控制寄存器 B,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.42/45,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

23、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。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.43/45,一个典型的系统配置文件,MEMORYPAGE0:VECS:origin=0000h,length=40h PROG:origin=100h,length=8000hPAGE1:B2:origin=60h,length=20h B0:origin=200h,length=100h B1:origin=300h,length=100hSECTIONS vectors:VECS PAGE0.tex

24、t:PROG PAGE0.bass:B0 PAGE1 buffer:B1 PAGE1.data:B2 PAGE1,其中，vectors 和.text 分别为汇编语言文件中定义的程序段；.bass、buffer 和.data 分别是汇编语言文件中定义的一 些数 据区和缓冲区。此命令文件：将程序段 vectors 分配在程序存储器的 VECS 段（0000h 40h）内；将主程序段.text 分配在程序存储器的PROG 段（100h 8100h）内；将数据区.bass 分配在数据存储器的 B0（200h 300h）块内；将数据缓冲区 buffer 分配在数据存储器的 B1（300h 400h）块内

25、；将数据区.data 分配在数据存储器的 B2（60h 80h）块内。,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.44/45,本 章 小 结,本章介绍了 DSP 的集成开发环境 CCS2.2 for C2000。,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。,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,CCS makes DSP easy!,2009 年8月28日,DSP 控制器及其应用 制作者：张志杰 版本 4.1,No.45/45,思 考 题,1.CCS2000 的作用和功能？2.如何使用 CCS2000 创建自己的项目？3.如何使用调试工具？4.头文件有何作用？如何编制头文件？5.命令文件有哪几部分组成？6.如何编制命令文件？,