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(多图) DSP集成开发环境中的混合编程及FFT算法的实现

来源:PLC&FA; /许四湖 许飞云 贾民平?? 2006年07月04日 ?? 收藏1

?????? 1? 引言

?????? CCS(Code Composer Studio)是TI公司的DSP集成开发环境。它提供了环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具,帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译链接、调试和数据分析等工作。与TI提供的早期软件开发工具相比,利用CCS能够加快软件开发进程,提高工作效率。CCS一般工作在两种模式下:软件仿真器和与硬件开发板相结合的在线编程。前者可以脱离DSP芯片,在PC机上模拟DSP指令集与工作机制,主要用于前期算法实现和调试。后者实时运行在DSP芯片上,可以在线编制和调试应用程序。

?????? 2? C语言和汇编语言的混合编程

?????? TMS320 C5000系列的软件设计通常有三种方法:

?????? (1

) 用C语言开发;

?????? (2) 用汇编语言开发;

?????? (3) C和汇编的混合开发。

?????? 其中用C语言开发具有兼容性和可移植的优点,有利于缩短开发周期和减少开发难度,但是在运算量较大的情况下,C代码的效率还是无法和手工编写的汇编代码的效率相比,比如FFT运算,用汇编语言开发的效率高,程序执行速度快,而且可以合理利用芯片的硬件资源,但是开发难度较大,开发周期长,而且可读性和可移植性差。C和汇编的混合编程则可以充分利用前两者的优点,以达到最佳利用DSP资源的目的。但是,采用C和汇编语言混合编程必须遵循相关函数调用规则和寄存器调用规则,否则会给程序的开发带来意想不到的问题。

?????? 2.1? C语言和汇编语言混合编程的四种方法

?????? (1) 独立编写汇编程序和C程序,分开编译或汇编成各自的目标代码模块,再用链接器将二者链接起来。这种方法比较灵活,但是设计者必须自己维护各汇编模块的入口和出口代码,自己计算传递的参数在堆栈中的偏移量,工作量较大,但是能做到对程序的绝对控制。

?????? (2) 在C程序中使用汇编程序中定义的变量和常数。

?????? (3) 在C程序中内嵌汇编语句。这种方法可以实现C语言无法实现的一些硬件控制功能,如修改中断控制寄存器。

?????? (4) 将C语言编译生成相应的汇编代码,手工修改和优化C编译器生成的汇编代码。采用这种方法可以控制C编译器,从而产生具有交叉列表的汇编程序,而设计者可以对其中的汇编语句进行修改,然后对汇编程序进行编译,产生目标文件。

?????? 后3种方法由于在C中直接嵌入了汇编语言,易造成程序混乱,破坏C环境,甚至导致程序崩溃,而开发者又很难对不良结果进行预期和有效控制。而如果采用第一种方法,只要遵循有关C语言函数调用规则和寄存器规则,就能预见到程序运行的结果,保证程序正确。

?????? 2.2? 编程注意事项

?????? C编译器对函数调用制定了一组严格的规则。除了特殊的运行时间支持库函数外,任何调用函数和被C函数调用的函数都必须遵守这些规则。结合作者在编程中的实际情况和切身体会,提出在编程时要注意以下几点:

?????? (1) 必须保护任何被函数修正的专用寄存器。这些专用寄存器包括:AR1,AR6,AR72和堆栈指针(SP)。其中,如果对SP正常使用,则不必明显的保存。换句话说,只要汇编函数在调用返回时弹出压入的对象,实际上就已经保护了SP。

?????? (2) 中断函数必须保存其使用的所有寄存器。

?????? (3) 从汇编函数中调用C函数时,第一个参数(最左边的)必须放入累加器A中,剩下的参数按照自右向左的顺序压入堆栈。


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CCS? 混合编程? FFT?

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