DSP的開發(fā)環(huán)境ppt課件

1、第四章DSP的開發(fā)環(huán)境與工具 普通估計，一個嵌入式系統(tǒng)，開發(fā)的80%的努力，以及系統(tǒng)的80%的復(fù)雜程度，取決于軟件。 因此，設(shè)計人員在為實時系統(tǒng)選擇處置器時，都極為看重先進的、易于運用的開發(fā)環(huán)境與工具。DSP的開發(fā)環(huán)境和工具大致可以分為以下幾類：代碼生成工具系統(tǒng)集成及調(diào)試環(huán)境與工具實時操作系統(tǒng)C 優(yōu)化編譯器 TI 為其TMS320系列 DSP提供了系列的 C 編譯器。將規(guī)范 C 源文件編譯成為相應(yīng)片種的匯編言語源代碼文件，進而匯編和銜接，產(chǎn)生可執(zhí)行的目的文件。 這些 C 編譯器符合ANSI C 規(guī)范；有運轉(zhuǎn)支持庫；一個外殼程序shell program可以一步將 C 源代碼翻譯成為TMS320

2、的目的代碼。C 優(yōu)化編譯器主要特點 完全符合ANSI C規(guī)范帶有一個完好的運轉(zhuǎn)支持庫，包括字符串操作，動態(tài)存儲器分配，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，三角、指數(shù)和雙曲線函數(shù)等?？梢詫\轉(zhuǎn)支持函數(shù)庫和用戶定義函數(shù)庫作擴展C 優(yōu)化編譯器主要特點運用多種先進技術(shù)來從 C 源代碼產(chǎn)生高效匯編代碼。通用優(yōu)化可用于任何 C 代碼，而對各片種的專門優(yōu)化更順應(yīng)該片種的構(gòu)造特點。經(jīng)過簡化循環(huán)、重新安排語句和表達式、將變量安排入存放器等方法來改善執(zhí)行速度，減小 C 程序的大小C 優(yōu)化編譯器主要特點歸檔器公用程序Archiver Utility，將文件歸入單一的檔案文件或庫中，可以對庫作文件的添加、刪除、交換等?？梢詫⒛康奈募熳鳛殂暯?/p>

3、器的輸入C 優(yōu)化編譯器主要特點公用目的文件格式COFF，Common Object File Format運用戶可以在銜接時定義本人系統(tǒng)的存儲器映射，將 C 代碼和數(shù)據(jù)銜接到特定的存儲區(qū)域，從而最大限制地改善其性能。COFF還為源程序一級的查錯提供強有力的支持C 優(yōu)化編譯器主要特點包含一個外殼程序Shell Program，只用一個命令，就可以編譯、匯編、和銜接，直接從C原文件產(chǎn)生可執(zhí)行的COFF文件C 優(yōu)化編譯器主要特點多種列表文件：1匯編言語源文件，可以有選擇地包括內(nèi)部列表、C源代碼及運用存放器的信息2預(yù)處置輸出文件3帶有行號和操作碼的匯編列表文件C 編譯器的優(yōu)化C編譯器的效率取決于所作的

4、優(yōu)化的范圍和數(shù)量。TMS320的C編譯器能作很寬范圍的多種優(yōu)化，從而改善其編譯所得代碼的效率。TMS320的C編譯器所作的優(yōu)化分為適用于一切處置器的通用優(yōu)化和針對特定片種的專門優(yōu)化通用優(yōu)化改動表達式，字符簡化，常數(shù)合并將表達式簡化成為要求較少指令和較少存放器的等價方式：(a+b) - (c+d) - (a+b)-c)-d)a = (b+4) - (c+1) - a = b - c + 3通用優(yōu)化數(shù)據(jù)流優(yōu)化 運用較少代價的表達式，檢測出并去除不用要的賦值，防止再計算曾經(jīng)計算過的值通用優(yōu)化優(yōu)化轉(zhuǎn)移/簡化控制流 分析程序的轉(zhuǎn)移情況，重新安排操作順序，消去轉(zhuǎn)移或多余的條件通用優(yōu)化優(yōu)化循環(huán)相關(guān)變量，例如

5、： 為數(shù)組元素設(shè)置下標的代碼改為指針增量的代碼； 用計數(shù)器控制的循環(huán)寫成塊循環(huán)，或運用高效的增/減量轉(zhuǎn)移指令通用優(yōu)化在循環(huán)中總是計算同樣值的表達式，移到循環(huán)外面針對特定片種的專門優(yōu)化將地址存放器作為指針來運用。當數(shù)組下標構(gòu)呵斥為循環(huán)變量時，這種優(yōu)化特別有效針對特定片種的專門優(yōu)化以省時為根底的存放器配置 根據(jù)變量的類型、運用的情況和頻率，將存放器配置存放變量和暫時運用的值。循環(huán)中運用的變量的優(yōu)先級高于其他變量；不再反復(fù)運用的變量可以配置到同一個存放器針對特定片種的專門優(yōu)化經(jīng)過運用塊循環(huán)指令RPTB來支持零開銷循環(huán)運用存放器來傳送函數(shù)的自變量匯編言語工具TMS320的匯編言語工具是一個軟件包，其中

6、包括：匯編器銜接器歸檔器交叉援用列表器十六進制轉(zhuǎn)換公用程序匯編器Assembler 將匯編言語的源程序文件匯編成為機器言語的目的程序文件，其格式為COFF公用目的文件格式。匯編言語源程序可以包括匯編言語指令instruction、匯編指令assembler directives和宏指令macro directives銜接器Linker 銜接器的根本義務(wù)是將目的文件銜接在一同，產(chǎn)生可執(zhí)行模塊。銜接器可以接受的輸入文件包括匯編器產(chǎn)生的COFF目的文件、命令文件、庫文件、以及已部分銜接好了的文件。它所產(chǎn)生的可執(zhí)行COFF目的模塊可以裝入各種開發(fā)工具，或由TMS320器件來執(zhí)行歸檔器Archiver

7、歸檔器允許用戶將一組文件歸入一個檔案文件庫。例如，將假設(shè)干個宏歸入一個宏庫，匯編器將搜索這個庫，并調(diào)用源文件中運用的宏。也可以用歸檔器將一組目的文件收入一個目的文件庫，銜接器將銜接庫內(nèi)的成員，并處理外部援用交叉援用列表器Cross-Reference Lister 交叉援用列表器是一個查錯的工具。它接受曾經(jīng)銜接好的目的文件作為輸入，產(chǎn)生一個交叉援用列表作為輸出。它列出符號、符號的定義、以及它們在曾經(jīng)銜接的源文件中的援用十六進制轉(zhuǎn)換公用程序Hex Conversion Utility將COFF目的文件轉(zhuǎn)換成為假設(shè)干種規(guī)范的文件格式：ASCII-十六進制Extended TektronixInte

8、l MCS-86Motorola ExorciserTI SDSMAC系統(tǒng)集成與調(diào)試工具 TI公司為TMS320系統(tǒng)的集成與調(diào)試所提供的工具包括調(diào)試器接口C/Assembly source debugger、軟仿真器Simulator、DSP入門套件DSK，DSP Starter Kit、規(guī)范評價模塊EVM、以及擴展開發(fā)系統(tǒng)XDSeXtended Development System等調(diào)試器接口C/Assembly source debugger為嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)提供了豐富的功能與靈敏性。該調(diào)試器是下面要討論的軟仿真器、評價模塊、在線仿真器等的規(guī)范接口。該調(diào)試器可以運轉(zhuǎn)在PC或SPARC等平臺

9、上，對用C 或匯編言語寫的程序提供完全的控制。其代碼分析功能經(jīng)過快速確認最費時的程序段，提示應(yīng)該將開發(fā)時間集中在什么地方TMS320 debugger界面TMS320 debugger界面數(shù)據(jù)顯示窗口DEBUGGER的性能支持多操作，加強并行處置才干多處置器、斷點、單步對C代碼和匯編代碼單獨調(diào)試或同時調(diào)試靈敏配置窗口界面靈敏的命令輸入方式鼠標、功能鍵、下拉菜單、批處置文件全屏編輯，延續(xù)更新代碼分析器CODE PROFILE分別或同時分析C代碼和匯編代碼對全局變量、模塊、函數(shù)可以在各種層次上建立代碼分析區(qū)域廣泛的統(tǒng)計功能，向用戶提供代碼中瓶頸問題的各種信息代碼的總執(zhí)行時間、調(diào)用子程序的時間等軟仿

10、真器SimulatorTMS320軟件仿真器是一個軟件程序，運用主機的處置器和存儲器來仿真TMS320 DSP的微處置器和微計算機方式，從而進展軟件開發(fā)和非實時的程序驗證。在PC機上，典型的仿真速度為每秒幾百條指令軟仿真器的性能在主機上執(zhí)行用戶的DSP程序修正和檢查存放器顯示和修正數(shù)據(jù)及程序存儲器外設(shè)、cache、pipeline的時序仿真設(shè)置斷點跟蹤ACC、PC、AR、表達式的值單步執(zhí)行軟仿真器的性能產(chǎn)生中斷對非法操作碼和無效數(shù)據(jù)輸入等提供出錯信息執(zhí)行批處置文件中的命令文件方式快速存儲和調(diào)用仿真參數(shù)反匯編周期計數(shù)并顯示DSP入門套件DSK，DSP Starter Kit為初學(xué)者設(shè)計和消費的D

11、SK是一種用以評價DSP平臺的廉價的開發(fā)工具。在PC機的DOS或Windows下，用戶可以運用DSK來作DSP的實驗，進展諸如控制系統(tǒng)、語音處置等運用；也可以用來編寫和運轉(zhuǎn)實時源代碼，并對其作評價；還可以用來調(diào)試用戶本人的系統(tǒng)TMS320C5x DSKTMS320C5x DSK評價模塊EVM，Evaluation ModuleTMS320的評價模塊EVM是廉價的開發(fā)板，用于器件評價、規(guī)范程序檢查、以及有限的系統(tǒng)調(diào)試。EVM是一個PC插件，包括目的處置器、一個小容量的存儲器、和有限的外設(shè)。EVM可以用來實時運轉(zhuǎn)代碼，并與外部系統(tǒng)接口TMS320 EVMTMS320C62 EVMTMS320C40

12、 PPDSDESDSP EXPEREMENT SYSTEM 電子科技大學(xué)-德州儀器DSP實驗室，根據(jù)TI的DSK和EVM的特點和缺乏，在多年從事DSP技術(shù)研討及虛擬儀器開發(fā)的根底上，自行開發(fā)了一套TMS320C54x的實驗與開發(fā)系統(tǒng)DES。DES PC插卡DES的圖形化中文界面信號源虛擬示波器虛擬頻譜儀包含一片100MHz的VC5402片內(nèi)含16K DARAM，兩塊AIC接口芯片AC01總共有兩路獨立的A/D和D/A通道，32K字的外部程序存貯器，16K字的外部數(shù)據(jù)存貯器以及32K字節(jié)的bootloader EPROM。預(yù)留bootloader EPROM插座、McBSP串口、HPI并口、JT

13、AG調(diào)試接口以及其他通用IO的插頭可以廣泛運用于教學(xué)、實驗、算法研討、系統(tǒng)設(shè)計等領(lǐng)域。VC5402運用板1. 兩路獨立的A/D和D/A通道；2. HPI接口引腳；3. 32KB啟動FLASH RAM； 4. 16KW外部數(shù)據(jù)存儲器；5. 32KW外部程序存儲器； 6. 外部電源輸入7. McBSPs串口引腳； 8. TMS320VC5402-PGE100；9. JTAG引腳； 10.復(fù)位按鈕TMS320硬件仿真器Emulators擴展開發(fā)系統(tǒng)XDS，extended development system是功能強大的全速仿真器，用以作系統(tǒng)級的集成與調(diào)試。掃描式仿真Scan-Based Emula

14、tor是一種獨特的、非插入式的系統(tǒng)仿真、集成、調(diào)試方法。運用這種方法，程序可以從片內(nèi)或片外的目的存儲器實時執(zhí)行，在任何時鐘速度下都不會引入額外的等待形狀TMS320邊境掃描式仿真器TMS320邊境掃描式仿真器集成化的DSP開發(fā)環(huán)境CODE COMPOSER STUDIO為TI的C2000, C5000和C6000而設(shè)計將編輯、調(diào)試、工程管理、分析和探測集成在一個環(huán)境里代碼生成器C編譯器、匯編器與銜接器指令集仿真器實時的根底軟件DSP/BIOS 主機和目的機之間的實時數(shù)據(jù)交換RTDX實時分析和數(shù)據(jù)可視化目前可用于WIN95/98/NT/UNIX基于WIN的圖形化界面集成式開發(fā)環(huán)境的構(gòu)造實時數(shù)據(jù)交

15、換RTDX從探測點注入和提取信號多目的調(diào)試eXpressDSP實時軟件技術(shù)eXpressDSP實時軟件技術(shù)使DSP產(chǎn)品的開發(fā)過程得以簡化和一致為OEM廠商提供可反復(fù)運用的軟件組成部分大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，可以到達50%以上eXpressDSP實時軟件技術(shù)Code Composer StudioCode Composer Studio開放的、具有強大集成才干的開發(fā)環(huán)境由先進開發(fā)工具組成的直觀的系統(tǒng)，可以大大縮短DSP的編程時間高級的編碼工具，可提供第三方工具接入的開放式構(gòu)造開發(fā)人員可以采用特定的工具自定義環(huán)境，滿足特殊的設(shè)計需求一個廣泛的、可以晉級的軟件根底提供DSP運用所必需的根本的運轉(zhuǎn)時間系統(tǒng)效力和集成化支持DSP算法接口規(guī)范DSP算法接口規(guī)范以公用性為根底的通用軟件它是一套編碼協(xié)定和運用編程接口API該算法可以由發(fā)明者編寫，然后被其他系統(tǒng)集