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1、 DSP原理及应用实验指导DSP原理及应用实验指导哈力旦 编新疆大学电气工程学院2014.10目 录实验一：CCS开发环境的使用 2实验二：编写算术运算程序 8实验三：编写程序实现长字运算13附录程序开发平台CCS 16实验一 CCS开发环境的使用一实验目的 1.熟悉Code Composer Studio开发环境，了解相关的开发工具。 2.掌握DSP软件开发流程。通过使用CCS软件，学会创建工程、编译、连接工程 3.掌握CCS软件的调试方法。学习使用CCS的探针和断点调试工程，能够用图形窗口观察数据。二实验设备PC兼容机一台，操作系统为Windows2000(或Windows98，Windo
2、wsXP，以下默认为Windows2000)，安装Code Composer Studio 2.0软件。三实验原理 CCS (Code Composer Studio)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，它将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。CCS主要包括以下工具:1. C编译器、汇编优化器和连接器(代码生成工具)2.指令集仿真器(Simulator)3.实时的基础软件(DSP/BIOS)4.主机和目标机之间的实时数据交换(RTDX)5.实时分析和数据可视化 利用CCS，
3、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。 经过上面的过程产生的目标代码可以在CCS的环境下通过硬件仿真工具，如XDS510等，下载到用户目标系统中进行调试和运行。如果没有用户目标系统，还可以将目标代码装载到Simulator中运行。Simulator利用计算机的资源模拟DSP的运行情况，可以帮助用户熟悉DSP的内部结构和指令，在有的情况下还可以对部分的程序功能进行非实时的验证。在CCS中，用户可以利用其提供的数据可视化工具按照数据的格式来观察数据，如眼图、
4、星座图、FFT瀑布图等，较好的分析数据。四实验内容与步骤 1创建一个新项目工程1）从菜单或者快捷方式中打开CCS，如图1.1所示。图1.1CCS界面2）选择ProjectNew。在myprojects文件夹中建立一个以自己姓名拼音命名的新的工程文件，如“jiafa”,如下图1.2所示：图1.2项目创建对话框3) 在Target中选择器件类型TMS320C54x。4) 点击“完成”。这样CCS就新建了一个名为“jiafa.pjt”的工程文件。 2向工程中添加文件1)选择ProjectAdd Files to Project，选择汇编源文件(*.asm)或(*.*)类型的文件。2)选择Projec
5、tAdd Files to Project，添加链接文件（*.cmd）文件。3)在Project View中展开文件夹，如下图1.3所示。图1.3 项目文件查看窗口此时，工程中文件有: jiafa.asm这是主程序的源代码。 jiafa.cmd这个CMD文件。如果你要从你的工程中删除一个文件，在Project View中右击文件，在弹出的菜单中选择“Remove from Project。3查看源代码双击jiafa.asm，源代码会出现在CCS窗口的右半窗口,如图1.4所示。图1.4 源程序jiafa.asm4编译和运行程序按以下步骤编译运行程序:1) 选择ProjectRebuild All
6、或者单击窗口菜单， CCS将编译、连接工程中的所有文件，这个工程的编译连接消息将在底部的一个窗口显示。显示：Build complete0 Error, 0 Warning, 0 Remarks（注：调试程序至显示无错误为止。）默认方式编译过程中，在当前项目文件存在目录下将生成一个Debug子目录，生成可执行jiafa.out文件放在该目录下。2) 选择FileLoad Program，选择在jiafadebug（timyProject工程名debug）目录刚刚生成的jiafa.out文件。CCS将把程序载入到DSP内，并且打开一个反汇编(Disassembly)窗口，如图1.5所示。在反汇编
7、窗口你可以看到一个绿色或黄色的箭头，它表示当前DSP的程序指针地址(PC值)，注意此时PC指针将指向c_ int00的位置。3）在反汇编窗口中点击一条汇编指令，按下F1，CCS寻找该条指令的帮助文件。这是一个熟悉的汇编指令的帮助信息的好办法。4）选择DebugRun或单击工具条中的。5）选择DebugHalt或单击工具条中 的，使程序退出运行状态。图1.5 加载过后的初始图 5使用断点和观察窗 当你开发并测试一个程序的时候，你经常需要查看在程序执行过程中一个变量的值的变化。本节中，你将使用断点和观察窗口来查看这些值，你也可以在到达断点以后使用单步调试命令。1)选择Fileload Progra
8、m，装载jiafa.out。2) 双击打开jiafa.asm程序，把你的光标移到(ADDy1 , A)这一行： 3) 单击Toggle Breakpoint工具栏按钮，或者按下 F9，此时将在这一行设置一个断 点，用红色的小点表示。4) 选择ViewWatch Window或者，一个单独的窗口将出现在CCS窗口的右下方。在程序运行中，该区域将显示被观察的变量的值。在默认方式下，首先选中的是Watch Locals选项，在函数执行时，局部变量被显示出来，如图1.6所示。图1.6 变量观察窗口5) 选择DebugRun或者按下F5或者。6) 选择Watch1选项，在Name栏单击表达式按钮，并将z
9、1作为变量名输入。单击观察窗口的空白处保存设置，变量值会立即显示出来，如图1.7所示。图1.7 变量观察窗口9) 单出（Step Over）或按F10键单步调用执行指令。10) 结束本练习，使用，清除所有断点。 五实验思考题1.建立一项工程文件，一般包括哪些文件，每个文件的作用是什么？2.编写汇编程序实现; x-y=z 实验二 编写算术运算程序一. 实验目的1学习用汇编语言编制程序。 2了解TMS320C54x汇编语言程序结果和一些简单的汇编语句用法。3学习在CCS环境中调试汇编代码。二. 实验设备PC兼容机一台，操作系统为Windows2000(或Windows98，WindowsXP，以下
10、默认为Windows2000)，安装Code Composer Studio 2.0软件。三. 实验原理1汇编语言程序：利用所学过的汇编语言编写一段程序实现算数运算2程序设计要求：使用C54x汇编语言编程计算z1=x1+y1、z2=x1-y1、z3=x1*y1、z4=x2*y2, 并在simulator 上调试运行，观察计算结果。其中x1=20,y1=54,x2=0.5,y2=0.5837。四实验步骤1实验准备：设置软件仿真模式。2建立新的工程文件：双击桌面上图标，启动Code Composer Studio 2.0。 图2.1 项目创建对话框进行以下设置：建立suanshu.pjt。4编辑输
11、入源程序：汇编语言程序：-先新建源程序窗口：(建立过程参考实验二)-输入源程序：.titlesuanshu.asm.mmregs .def start,_c_int00 .bss x1,1.bss x2,1 .bss y1,1.bss y2,1 .bss z1,1.bss z2,1.bss z3_h,1.bss z3_l,1.bss z4,1 v1.set 014H;20-x1v2 .set 036H;54 -y1v3.set 04000H ; 0.5(fraction)-x2v4.set 00b548H ; -0.5837(fraction)-y2_c_int00b start nopnop
12、start: LD #x1 , DP ST #v1 , x1 ST #v2 , y1; * * * * * * * * * * test ADD * * * * * * * * * * * *LDx1 , A ; load x1 - A ADDy1 , A ; A + y1 - A STL A , z1 ; save A(low 16 bits) -z1NOP; * * * * * * * * * * test SUB* * * * * * * * * * * *LDx1 , ASUB y1 , ASTLA,z2NOP; * * * * * * * * * * test MPY (intege
13、r)* * * * * * * * RSBX FRCT ; 准备整数乘法 LD x1 , T ; x1 - T MPY y1 ,A ; x1*y1 - A (result is 32 bit) STH A , z3_h ; 乘法结果高16位在 z3_h单元中 STLA , z3_l ; 乘法结果低16位在z3_l单元中 NOP ST #v3 , x2 ST #v4 , y2 ; * * * * * * * * * * test MPY (fraction) * * * * * * *; * * 0.5*(-0.58374)=-0.29187(0x0daa4) * *SSBX FRCT ; 准备小数乘法 LD x2 , 16 ,A ; load x2 into A (high 16 bits) MPYA y2 ; x2*y2 - B, and y2 - T ;LD B,1,A ;计算1.125*1.5用Q14表示
