欢迎您来到八哥情感: 情感 |恋爱 |婚姻 |测试 |娱乐

加入收藏|网站地图

八哥情感

嵌入式C语言开发ADSP21XX系列DS2020年

嵌入式C语言开发ADSP21XX系列DS2020年来源: 责任编辑: 评论0条

嵌入式C语言开发ADSP21XX系列DSP - 软件编程/OS - 电子工程

C语言运行时间库是位于LIB目录下的*.a文件,是整个C开发工具的核心之一,提供了大量的可以直接调用的库函数。这些库函数的函数原型包含在INCLUDE目录下的头文件中。这些头文件有的还包含一些宏定义。另外,VisualDSP还把这些库函数的汇编语言源代码提供给出了用户,方便了用户从中提取有用的代码,甚至修改源代码,生成新的库,来适应自己的要求。利用LIB21程序,还可以把自己的常用汇编子程序做成库,或是将实时性要求较高的代码用汇编语言来写,做成库,供C语言程序调用。

VisualDSP的C语言运行库由两部分组成:应用程序框架和预定义的各种库函数。

不同的DSP型号有不同的硬件结构、中断向量表,所以对应的应用程序框架库也不同,相应的文件是21*_P.其中*代表不同的DSP型号。应用程序框架的主体是中断向量处理部分,把中断向量引到合适的地址。其中最重要的是对系统复位(RESET_VECTOR)的中断向量的处理:

_Reset_vector:CALL_lib_setup_everything;

CALL main_;

JUMP_lib_prog_term;

NOP;

第一条指令是调用C库函数中的_ _lib_setup_everything函数作程序启动时的初始化工作。接下来,调用C语言程序中的main_函数,进入C程序的主体,也就是进入用户自己程序,开始正常工作。主程序结束后,再调用_lib_prog_term函数,作程序退出时的结尾工作。由于嵌入式系统的特性,系统绝大多数都在主程序运行时被继电了,所以_lib_prog_term得到执行的机会很小。

其它的中断向量由C运行库来管理,汇编指令如下:

_Interrupt2:JUMP_lib_int2_ctrl;NOP;NOP;NOP;

其中的_lib_int2_crtl就是C语言库中控制INT2的函数。如果用户要使用该中断,应先把中断服务程序用一个C库函数Interrupt()把服务函数指针设定好,并打开相应的中断允许位,当该中断发生时,_lib_int2_ctr1函数就会控制DSP跳转到相应的指针位置。

VisualDSP预定义的C语言库函数包括数学函数、FFT函数、ANSI标准内存管理和字符串管理函数的一个子集。所有的函数列表可参考VisualDSP的联机文档。这些库函数以二进制代码的形式,打包集合在lib*.a文件中,用户的 C语言程序可以像使用自己的子程序一样方便地调用这些库函数。下面是调用库函数的一个例子。

#include math.h //包含所需的头文件

……

float a,b,c; //定义所需的变量

……

c=a*sin(b); //数学运算

编译后产生的汇编源代码中有call sin_指令,就是调用sin库函数的汇编语言指令语句。

从嵌入式开发的角度讲,VisualDSP的C语言工具已经提供了一个操作系统雏形的功能。在AD公司的ADMC系列DSP中,已经把这些库函数和一些电机控制专用的函数,以及程序加载功能,集成在了DSP的片内ROM中。

3 C语言与汇编语言混合编程方法

用C语言开发的缺点是不能精确控制程序运行的时间,对于实时性要求较高的应用,必须用汇编语言。VisualDSP为用户提供了两种与汇编语言的接口方法:用ASM()方法,直接嵌入汇编语言语句;用汇编语言编写子程序,供C语言程序调用。为了支持C语言与汇编程序程序的接口,VisualDSP预定义了诸如FUNCTION_ENTRY、EXIT、SAVE_REG、RESTORE_REG 等13个宏。限于篇幅,不详细介绍其功能。使用这些宏以前,要包含asm_sprt.h头文件。

3.1 使用ASM()嵌入行的方法

使用这一方法时,一定要注意各寄存器和堆栈当前的状态,以免破坏程序运行的环境,产生错误的结果。VisualDSP保留了一些内部寄存器供用户的汇编代码使用。用户可以自由地修改其内容,而不会对程序造成破坏。这些寄存器包括AR、AF、 AY1、M5、11、16、MF、MR0等18个。如果不够用,可以用系统定义的宏save_reg和restore_reg保护现场,得到另外11个可用寄存器。另外要注意的是,在汇编语言中操作C语言中定义的变量时,要在变量名后加下划线。下面是一个嵌套汇编语言的例子:

int img228; //定义C语言变量

asm( ax0=0x5c; )

asm( dm(ing228_)=ax0 //用汇编语言赋值要将Img228变成Img228_

img228=0x5c; //直接用C语言赋值

编译后的汇编语言代码是

ax0=0x5c;

dm(img228_)=ax0

my1=92;

dm(img228_)=my1;

注意:前者可能会破坏程序结构,因为它使用了未经保护的寄存器AX0;而由C语言产生的汇编代码,则会自动选择合适的临时寄存器MY1。

3.2 使用汇编子程序的方法

使用汇编子程序是C语言程序与汇编语言接口的另一种方法。用户定义的子程序放在单独的汇编文件中,或是做成二进制的库文件,并将子程序的定义用GLOBEL输出,汇编后就可以供C语言程序调用。下面是一个不需要参数的子程序的例子:

.MODULE/RAM_delay_;

.external del_cycle; //声明del_cycle是外部变量

.global delay; //声明delay为全局函数

delay_:

runction_entry; //子程序开始标志,必须要的

ar=dm(del_cycle_);

cntr=ar;

do d_loop until ce;

d_loop:nop;

exit; //子程序结束标志,必须要的

.ENDMOD;

如果汇编语言子程序中用到了参数,情况就复杂些。子程序中的入口参数前两个一定要保存在 AR、AY1中。如果参数多于两个就要把其余的放在堆栈中。所有子程序的第一个返回值放在AR中。如果返回值不止一个,就要用到变量型参数或者指针来获得取所有的返回值了。下面是一个有5个输入参数、1个返回值的子程序例子。

add5_:

function_entry;

ar=ar+ay1; //前面的两个变量放在AR、AY1中

readsfirst(ay1); //从程序堆栈中读取第三个变量

ar=ar+ay1;

ay1=readsnext; //从程序堆栈中读取第四个变量

ar=ar+ay1;

ay1=readsnext; //从程序堆栈中读取第五个变量

ar=ar+ay1; //返回值放在AR中

exit;

注意:其中的readsfirst和readsnext都是汇编语言接口宏。其功能是从堆栈中读取所有的参数。

4 C运行库的汇编源代码

如果只用C语言来开发21XX程序,只要有C运行库的二进制版就够了。幸运的是,AD公司把所有C运行库的汇编源代码随VisualDSP提供给了用户,所以对那些用汇编语言开发的工程师来说,这些源代码也提供了很大的帮助。因此这代表很多功能的子程序不需要自己去编码、调试,用到某功能时只要把相应的汇编代码链接进自己的程序就可以。C运行库的源代码是扩展名为DSP的文本文件。基本上一个库函数对应一个文件,文件名就是函数名。比如说p是正弦、余弦查找、使用都很方便,但是对于其中的交叉调用要注意。

反过来,用户也可以把自己已经调试、验证过的汇编子程序,做成二进制库文件,供C程序调用,这样可以大大提高软件的可重复利用率。要制作二进制库文件,只要用e工具处理就行了。注意,生成的二制库文件的名字必须以.a作为文件扩展名。

笔者在实际的开发中,遇到这样的情况,自制的2181目标板上有一个自己开忍气吞声驻留程序,通过软件模拟的异步串口与PC通信,加载程序。但是这个驻留程序占据了0~0x500的空间,用户开发的程序只能加载到从0x500开始的空间内,而用C语言开发的程序起始地址都是从0开始的。为了解决这个问题,只能自己修改2181_p源文件。首先把第一行的.MODULE/ABS=0 改成.MODULE/ABS=0x500,然后汇编成obj文件,代替原来的文件。另外,在自己的程序中定义一个从0开始0x500大小的PM区域,并初始化成0,就可以防止编译器在该区域内分配别的变量或程序代码,这样编译后的可执行文件的0~0x500空间都是0,加载时把它剔除,而其它有用的指令代码都在0x500之后,解决了这一个问题。

5 总结

从实际开发的经验来看,VisualDSP的C语言开发功能十分丰富。虽然提供的库函数只是ANSI的一个不完备子集,但是对于一般的工程开发来说已经足够用了,而且VisualDSP还提供了C运行库的源代码,这对于解决函数不完备的问题也好处。用C语言开发的好处还包括开发时间大大减少,程序的稳定性大大提高,这对于面对激烈的市场竞争,对于减轻设计工程师的工作量都很有好处。最后,用C 语言开发是趋势,必将更加流行。

参考文献

1. Analog Device Inc ADSP-2100 Family User's Manual 1995

2. Analog Device Inc ADSP-2100 Family C Tools Manual

3. Analog Device Inc ADSP-2100 Family Assembler Tools Simulator Manual

4. Analog Device Inc ADSP-2100 Family C Runtime Library Manual

作 者:国防科技大学 胡楷 潘孟春 单庆晓

来 源:单片机与嵌入式系统应用 2003(8)

肠胃不好经常拉肚子
小孩发烧怎么退烧最快物理降温
鼻窦炎吃什么药比较好
儿童止咳药含不含防腐剂
经间期出血的中药治疗

栏目推荐
  • 情感
  • 恋爱
  • 婚姻
  • 测试
  • 娱乐