Олег Вальпа - Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++

• Название: Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++
• Автор: Олег Вальпа
• Издательство: Горячая линия — Телеком
• Жанр: Справочники
• Год: 2007
• ISBN: 5-93517-342-5

Книга предназначена для самостоятельного изучения и применения на практике цифровых сигнальных процессоров DSP (Digital Signal Processor). На примере популярной микросхемы ADSP2181 фирмы Analog Devices рассмотрены устройство, архитектура и технические характеристики цифрового сигнального процессора. Приведено описание вычислительных блоков процессора, средств разработки программного обеспечения, языка программирования и системы команд процессора. Разработанные автором книги практические схемы с применением сигнального процессора, исходные тексты программ и схемы вспомогательных устройств, полезных при отладке программ для процессора помогут получить необходимые практические навыки, с помощью которых читатель легко освоит другие типы сигнальных процессоров. На прилагаемом к книге диске находятся исходные тексты и исполняемые файлы программ, а так же некоторые полезные утилиты и средства разработки программного обеспечения для сигнальных процессоров.

Для специалистов в области разработки цифровой электронной аппаратуры, будет полезна студентам и аспирантам.

---

После компиляции программы будет создан файл с именем программы и расширением obj. Однако если на этапе компиляции будут обнаружены ошибки, этого не произойдет и с помощью команды if not exist %1.obj goto error будет осуществлен переход на метку error, для выдачи соответствующего сообщения. При успешной компиляции трансляция программы продолжится.

Компоновка программы выполняется с помощью командной строки: ld21 %1 -a adsp2181 -e %1 -x -g. Здесь после команды вызова компоновщика ld21.exe с именем файла из строки запуска командного файла %1, следует несколько ключей с параметрами. Ключ -a adsp2181 указывает имя файла архитектуры процессора adsp2181.ach. Данный файл создан с помощью построителя программ System Builder и входит в поставку пакета кросс средств. Он состоит из пяти следующих строк:

$2181

$ADSP2181

$0000 3FFF paxINT_PM_USER t

$0000 3FDF dadINT_DM_USER t

$

Этот файл содержит данные, определяющие тип процессора и структуру его памяти, и всегда должен находиться в том же каталоге, где находится файл транслируемой программы. Ключ -е %1 назначает имя выходного файла. Ключи -x и -g предназначены для генерации файла карты памяти *.map и файла с таблицей символьных имен *.sym соответственно. Эти файлы можно использовать в дальнейшем для анализа распределения памяти процессора. Файл с расширением sym необходим, кроме того, для отладки программы с помощью симулятора sim2181.exe. В результате компоновки будет получен файл с именем программы и расширением exe. Этот файл уже можно использовать для загрузки в симулятор или непосредственно в процессор, например через интерфейс IDMA. Формат данного файла приведен в табл. 6.4.

Таблица 6.4 Формат загрузочного файла

Символ Описание назначения ←←i Признак начала загрузочного файла @PA Признак блока памяти программ РМ 0000 Адрес загрузки кодов в память РМ Символ Описание назначения 123456 Первый код команды 789abc Второй код команды def012 Третий код команды … и т.д. #123XXXXXXXX Признак конца блока команд с контрольной суммой @DA Признак блока памяти данных DM 0000 Адрес загрузки данных в память DM 1234 Первое слово данных 5679 Второе слово данных … и т.д. #123XXXXXXXX Признак конца блока данных с контрольной суммой ←←o Признак конца загрузочного файла

X — контрольная сумма адреса и данных.

Позже мы подробно рассмотрим способ его загрузки в процессор через интерфейс IDMA. Несмотря на то, что этот файл имеет расширение exe, он не имеет ничего общего с исполняемыми файлами для персональных компьютеров. Тем не менее, случайный его запуск на компьютере может привести к непредсказуемым результатам. Непонятно, чем руководствовалась фирма Analog Device, давая такое расширение этому файлу при разработке кросс средств. Для устранения таких неприятных моментов в командный файл включены следующие четыре строчки:

if not exist %1.lda goto next1

del %1.lda

:next1

en %1.exe %1.lda

Эти строки предназначены для переименования нежелательного расширения загрузочного файла с расширением exe в файл с нейтральным расширением lda. Это делается в последней командной строке. Первые три строки предназначены для проверки наличия файла с расширением Ida от предыдущей трансляции и его удаления, в случае обнаружения, для генерации нового файла.

При успешной генерации загрузочного файла будет выведено соответствующее сообщение и осуществлен переход к группе команд для формирования файла прошивки для ПЗУ, из которого может производиться автоматическая загрузка процессора через интерфейс BDMA. Данный процесс называется «сплиттингом» (распределением) и осуществляется командой: spl21 %1.lda %1 - loader-2181 > %1.msg.

Здесь после команды вызова сплиттера sp21.exe с именем файла из командной строки с расширением Ida, следует несколько ключей и команда перенаправления вывода сообщений, с помощью символа >, в файл с расширением msg. Ключ -loader предназначен для добавления в выходной файл кода загрузчика, а ключ -2181 позволяет формировать код загрузки для процессора ADSP-2181. О коде загрузки я расскажу чуть позже.

В результате работы сплиттера будет создан файл прошивки для ПЗУ, с расширением bnm HEX формата Motorola. На практике, для программирования микросхем памяти чаще пользуются бинарным форматом файлов. Поэтому в командном файле добавлено еще несколько строк, осуществляющих преобразование файла bnm в бинарный файл с расширением bin. Для этого используется распространенная программа hexbin2.exe. Эту программу также можно найти на компакт-диске.

Теперь, когда мы познакомились со всеми процедурами трансляции, выполняемыми с помощью командного файла asmdsp.bat, можно начать транслировать нашу программу. Не забудьте, что вместе с программой в каталоге проекта должен находиться файл описания def2181.h, файл архитектуры adsp2181.ach и созданный и описанный выше командный файл asmdsp.bat.

Выполните трансляцию программы mem_clr.dsp с помощью командной строки asmdsp.bat mem_clr. Обратите внимание на то, что в качестве параметра для командного файла используется имя нашей программы без расширения. Оно будет автоматически подставляться вместо символов %1 командного файла. В результате работы командного файла на экране должны последовательно появиться сообщения:

Компиляция...

...завершена успешно

Нажмите любую клавишу...

Компоновка...

...завершена успешно

Нажмите любую клавишу...

Сплиттинг...

...завершен успешно

Нажмите любую клавишу...

Преобразование в бинарный файл...

...завершено успешно

Нажмите любую клавишу...

По завершении работы командного файла в каталоге с программой должны появиться файлы с именем программы и расширениями int, lst, obj, lda, map, sym, msg, cde, bnl, bnm, bnu и bin. Описание назначения данных файлов проекта в краткой форме приведено в табл. 6.5.

Таблица 6.5 Описание расширений файлов проекта

Расширение Описание bat Командный файл sys Исходный файл системной архитектуры ach Файл описания архитектуры dsp Файл ассемблерного модуля (текст программы) lst Файл листинга int Файл инициализации obj Объектный файл cde Файл кода dat Файл инициализации данных кода exe (lda) Файл загрузки образа памяти map Файл распределения памяти sym Файл символов bnu Выходной файл разделителя программ. Содержит старшие байты bnm Выходной файл разделителя программ. Содержит средние байты bnl Выходной файл разделителя программ. Содержит младшие байты bin Файл для программирования ПЗУ в двоичном формате msg Файл сообщений

Итак, с помощью приведенного выше командного файла мы получили необходимые нам файлы с расширениями lda и bin для непосредственной загрузки в память процессора и для прошивки ПЗУ соответственно. Файл с расширением sym понадобится нам для отладки программы с помощью программы симулятора sim2181.exe.