DSP处理器原理与应用第3章DSP处理器软、硬件开发工具

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1、第3章DSP处理器软、硬件开发工具3.1DSP处理器软、硬件开发工具简介3.2常用的DSP硬件开发工具3.3eXpressDSP3.4CCS集成开发环境3.5本章小结习题与思考题随着DSP处理器的功能不断强化和系统开发周期不断缩短，设计和调试DSP系统越来越依赖于DSP开发系统和开发工具。不同的DSP芯片厂家提供了多种不同的开发系统，本章介绍了DSP处理器开发所需的软、硬件工具，并且重点介绍了TI的DSP集成开发环境CCS(CodeComposerStudio)。虽然不同DSP芯片厂家提供了多种不同的开发调试工具，但它们的功能大体相似。图3-1为D

2、SP处理器软件开发流程图。3.1DSP处理器软、硬件开发工具简介图3-1DSP处理器软件开发流程图从图3-1中可以看出，DSP软件开发可以分为5个步骤，首先要根据所设计的硬件情况编写出结构文件；然后用C或者汇编语言编写源程序，源程序经过C编译器和汇编器后与结构文件以及库文件在链接器中链接成可执行代码，如果是汇编语言编写的程序则可以跳过C编译器；可执行代码可以在软件模拟器模拟运行或者通过硬件仿真器在标准的开发板或者评估板上运行调试；当软件运行达到要求后，再在用户自己制作的目标板上调试；调试成功后将可执行代码制作成EPROM码，目标板脱机运行，完成系统

3、的测试和调试。图3-1中椭圆部分为用户制作或编写的硬件或软件，其他为不同厂家提供的开发系统处理程序或硬件开发调试板。一般来说DSP芯片厂家提供的开发调试工具有下列几种：(1)C语言编译器(CCompiler)。厂家为了开发DSP系统方便，减小编写汇编程序的难度，都提供了高级语言设计方法(一般是C语言)。开发系统针对DSP库函数、头文件及编写的C程序，自动生成对应的汇编语言，这一步称为C编译。C编译器通常符合ANSIC标准，可以对编写的程序进行不同等级的优化，以产生高效的汇编代码；C编译器还具有对存储器的配置、分配及部分链接功能，并具有灵活的汇编语言

4、接口等多种功能。C编程方法易学易用，但编译出的汇编程序比手工汇编程序长得多，因而效率一般较低。为了克服C编译器低效率，在提供标准C库函数的同时，开发系统也提供了许多针对DSP运算的高效库函数，例如FFT、FIR、IIR、相关、矩阵运算等，它们一般采用汇编语言来编写，带有高级语言调用/返回接口。　　为了得到高效编程，在系统软件开发中，关键的DSP运算程序一般都是自行手工用汇编语言编写的，按照规定的接口约定，由C程序进行调用，这样极大地提高了编程效率。(2)汇编器(Assembler)。汇编器将汇编语言原文件转变为基于公用目标文件格式的机器语言目标文

5、件。(3)链接器(Linker)。链接器将主程序、库函数和子程序等，由汇编器产生的目标文件链接在一起，产生一个可执行的模块，形成DSP目标代码。(4)软件模拟器(Simulator)。软件模拟器是脱离硬件的纯软件仿真工具。将程序代码加载后，在一个窗口工作环境中，可以模拟DSP的运行程序，同时对程序进行单步执行、设置断点，对寄存器/存储器进行观察、修改，统计某段程序的执行时间等。通常在程序编写完以后，都会在软件仿真器上进行调试，以初步确定程序的可运行性。软件仿真器的主要欠缺是对外部接口的仿真不够完善。(5)硬件仿真器(Emulator)。硬件仿真器是

6、一种在线仿真工具。它用JTAG接口电缆(JTAG是一种国际标准测试协议，与IEEE1149.1兼容，主要用于芯片内部测试。)把DSP硬件目标系统和装有仿真软件或者仿真卡的PC接口板连接起来，用PC平台对实际硬件目标系统进行调试，能真实地仿真程序在实际硬件环境下的功能。现在常用的硬件仿真器与PC机的接口采用USB2.0接口。(6)DSP开发系统。DSP开发系统是由厂家提供的一个包含DSP、存储器、常用接口电路的通用电路板和相应软件的软/硬件系统。通常有两种形式，一种是电路板卡的形式，插入计算机中；另一种是通过计算机控制端口(如：串口、并口或者USB接

7、口)连接到计算机，通过计算机的控制端口来控制DSP的运行。DSP厂家或者其他的第三方公司提供DSK(DSPstarterKit)入门套件和EVM(EvaluationModule)评估模块等来帮助初学者熟悉DSP处理器的应用。同时，DSK和EVM也可以作为程序的初步运行对象，以方便调试。随着DSP应用范围的扩大、处理能力的加强以及DSP更新速度的加快，DSP处理系统越来越复杂，对设计者来说难度也越来越大，为此有的厂家已制订出一定标准，依据标准来设计生产电路板级DSP处理模块，同时为这种标准模块提供丰富的软件开发系统和算法库。这种模块化设计降低了硬件

8、设计难度，减少了硬件设计时间，有利于更高效的开发DSP系统。目前各DSP芯片生产厂家已经把以上所述的各种开发工具集成在一起