《数字信号处理系统的设计与实践》08

DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第1页共18页《DSP技术与应用---基于TMS320C54X》实验指导书湘潭大学信息工程学院姚志强2008.9.7DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第2页共18页TMS320VC5402DSK使用注意事项1)先用并口电缆将TMS320VC5402DSK与PC机相连，而后再将电源接上，打开CodeComposerStudio（简称CCS）后有可能报TMS320VC5402DSK和PC机未能连上的错误，可在PC机的CMOS_BIOS重新设置并行口的特性。2)将TMS320VC5402DSK上的DIPSwitches的5、6置ON，其它置OFF。3)要在关闭CCS后及在断电的情况下插拔USB电缆线。4)TMS320VC5402DSK电路板上大多是CMOS集成电路，为防止静电击毁，请不要用手及其它带电物体直接和电路板接触。实验报告的撰写1)实验要求和目的；2)实验主要内容；3)画出程序流程图；4)作出硬件描述（如果与DSK板硬件有关的）；5）实验结果和心得。DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第3页共18页实验一CCS安装和操作一、实验目的1.掌握TMS320C5400系列汇编语言程序的基本格式，2.掌握程序编译、连接、运行和调试的基本过程3.熟悉CodeComposerStudio的使用二、实验设备1.集成开发环境CodeComposerStudio（以下简称CCS）2.实验代码ccs_basic.s54、ccs_basic.cmd和ccs_basic.gel三、实验内容CCS的安装：安装说明详见软件说明1.基本操作a)运行CCSsetup，选择C54xxSimulator；b)建立一个新的项目ccs_basic.pjt，并加入文件ccs_basic.s54和ccs_basic.cmd；c)载入ccs_basic.gel；d)在Project--Option中加入适当的编译和连接的选项；e)Compiler--files--AsmFileExt--写入“s54”汇编语言扩展名；f)Build整个项目，产生可执行文件ccs_basic.out；g)File-LoadProgram，装载可执行文件ccs_basic.out，并运行和调试。2.练习a)观察存储器映象文件ccs_basic.Map，理解存储器的配置情况；b)观察和修改存储器单元的内容四、实验结果和提示1.建立项目，并加入文件a)运行C54xxsimulator，选择Project→New菜单项，建立一个新的项目ccs_basic.pjt，并选择Project→addfilestonewproject菜单项，加入文件ccs_basic.s54和ccs_basic.cmd；b)在工程视图中选中GELfiles文件夹，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择LoadGEL选项，载入ccs_basic.gel；DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第4页共18页2.编译和连接a)编译：选择Project--BuildOption，在Compile表单的Category列表中，选择basic选项，并设置generatedebuginfo为fullsymbolicdebug选项，如图1-1所示；b)连接：选择Project--BuildOption，在linker表单中的autoinitmode选项中选择noautointialization模式，OutputFilename中输入\debug\ccs_basic.out，CodeEntryPoint中输入main，MapFilename中输入ccs_basic.map，然后保存选项设置，如图1-2所示。图1-1编译选项的选择DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第5页共18页图1-2连接选项的选择c)选择Project→Build构建整个项目，产生可执行文件ccs_basic.out；d)选择File-LoadProgram，装载可执行文件ccs_basic.out。3.观察存储器映象Map文件选择File→Open打开ccs_basic.Map文件，可观察a)存储器的配置情况：页面0为程序空间，页面1为数据空间；b)程序文本段：起始地址0x1000，存储区长度为0x0021；c)数据段：其中需初始化数据段.data起始地址0x2005，存储区长度为4；d)不需初始化数据段.bss起始地址0x2000，存储区长度为5；e)堆栈段：起始地址0x0100，存储区长度为0x0400；f)向量段：起始地址0x0080，存储区长度为0x0080；g)全局符号在存储器中的位置：共14个符号，如符号.bss在存储器中的位置为0x2000。将上述信息与cmd文件中的设置比较，理解cmd文件和连接器的关系。4.输出文件ccs_basic.out的运行和调试a)运行程序：将可执行文件装载到simulator中，选择Debug→Run或按F5键运行程序，按shiftF5键可中止程序的运行；选择Debug→StepintoDSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第6页共18页或按F8键可实现程序的单步执行。b)设置断点：把光标移到某一行，按F9键，这一行将会以红色高亮显示，表示在该行加了一个断点.5.观察和修改存储器单元的内容a)点击CCS操作界面左侧调试工具栏图标，出现寄存器窗口，在该窗口查看存储器的地址b)选择View→memory或点击CCS操作界面左侧调试工具栏图标，在弹出的菜单中输入存储器地址，可观察存储器的内容。如存储器地址为0x2005中内容为0x000A。c)修改源汇编程序中数据段内容，可查看存储器单元内容的变化。在数据表格复制到数组a[]后，如果把a[0]的值由10改为1，那么求和的结果将变为0x001A。图1-3自定义文件扩展名DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第7页共18页实验二、CMD文件和Gel文件的编写一、实验目的1.掌握Gel文件的编写，2.熟悉CodeComposerStudio的使用二、实验设备1.集成开发环境CCS2.实验代码ccs_gel.s54、ccs_gel.cmd和ccs_gel.gel三、实验内容1.建立项目并添加相应文件，了解GEL文件的功能。Gel文件不是DSP开发必须的文件，而是给CCS使用的文件，它帮助设置CCS的仿真环境，而且可以完成一些常用的调试操作，如硬件设置等。2.Gel文件的编写是采用类似C语言的编程语言，观察当前的Gel文件的编写。3.使用者如果希望修改其功能，可以直接编写gel文件，并重新装载。Menuitem是一级子菜单，hotmenu是二级子菜单，其中的处理可以直接填写或调用其他的函数。修改Gel文件，添加menuitem和hotmenu。menuitemC54xExperiment;hotmenuC5402_DSK_Test(){*(int*)0x0@io=0xff07;/*turnonLED*/}测试其功能。4.查询help了解Gel的函数功能。四、实验结果和提示1.当设备被选用后，与其关联的gel文件将被使用，其中的StartUp函数将被调用。可修改其中的内容，如PMST寄存器的数值，并测试。2.如果当前CCS中装载了gel文件，那么就会出现相应的菜单项，如图2-1所示。DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第8页共18页图2-1GEL菜单3.添加代码后，重新装载Gel文件将出现新的子菜单，如图2-2所示，并测试新菜单的功能。图2－2新的子菜单DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第9页共18页实验三、DSPCPU基础一、实验目的1．了解TMS320C5400系列汇编语言程序的基本格式，以及编译、连接的基本过程；2．进一步熟悉CodeComposerStudio的使用；3．了解C54x中标志位对计算的影响，以及计算对标志位的影响。二、实验设备1．集成开发环境CCS2．实验代码cpu_basic.s54、cpu_basic.cmd和cpu_basic.gel三、实验内容1．基本操作运行CCS，选择C54xxSimulator；建立一个新的项目，并加入文件cpu_basic.s54和cpu_basic.cmd；载入cpu_basic.gel；在Project--Option中加入适当的编译和连接的选项；Build整个项目，产生可执行代码（.out）；File-LoadProgram，装载可执行代码，并运行。2．基本调试设置断点单步执行3．练习观察并理解程序和数据空间安排；测试SXM、OVM、C16、FRCT对计算结果的影响；测试计算和逻辑运算对TC、C、OVA、OVB的影响；4．DSK仿真练习a)测试SMUL标志对计算的影响；b)测试MP/MC、OVLY、DROM对计算结果的影响；MP/MC=0，切换DROM的数值，观测0xfc00地址存放的A、U律数据是否存在；MP/MC=0，OVLY=1,观测0x1000地址存放程序是否存在（改变该处为只读）；四、实验结果和提示DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第10页共18页1．与运算相关的标志位SXM当SXM置1时，数据读写按照符号扩展的方式，因此A＝0xffffffff80当SXM置0时，数据读写为无符号扩展的方式，因此A＝0x000000ff80OVM当OVM置1时，数据运算的结果将按照32位饱和，因此A＝0xff80000000当OVM置0时，数据运算不饱和，因此B＝0x00fffe0000C16双16位计算比较FRCT乘法移位比较TC比特测试比较C进位、借位和大小比较OVA,OVB溢出标志比较SMUL(软件仿真器无法模拟该标志位，需用DSK开发板观察该位的影响)乘法饱和2．与存储器配置相关的标志位DROMROM映射到数据空间从View菜单的Graph中选择Time/Frequency即可生成一个时/频显示窗口，首先弹出的是”GraphProperty”对话框，将其中StartAddress改为0xfe00。正弦表的长度为0x0100即256，AcquisitionBufferSize和DisplayDatasize设为256，（1）若MC为0，DROM为1，page设为data或program，则有下图:图3-1ROM中正弦表说明片内ROM可访问，片内ROM映射到数据空间。DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第11页共18页（2）若MC为0，DROM为0，page设为data，则无数据显示。说明片内ROM不映射到数据空间。（3）若MC为1，page设为program，无数据显示，说明片内ROM无法访问。OVLY存储空间重叠，OVLY为1，片内RAM同时映射到程序和数据空间。DSP技术与应用---基于TMS320C54X实验指导书YAO-CIE-XTU第12页共18页实验四、定点程序的实现一、实验目的1．掌握数据的两种格式；2．掌握浮点程序定点化的过程；3．熟悉定点计算中数据精度的保护方法。二、实验设备1．集成开发环境CCS2．实验代码：fixed_point为CCS下的定点C代码，fix_point_asm为对应的汇编代码，fix_point_c为VC下的C代码。三、实验内容1.建立项目，添加相关文件，运行程序，观察浮点数结果。2.测试浮点数的大致范围，并利用伪定点的方式大致确定定点数的格式。3.浮点程序的定点化。4.编写对应的汇编程序。四、实验结果和提示1.观察浮点数的取值范围应该观察其数据的绝对值的变化。2.利用Pre