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1、DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日1第二章第二章:DSP系统开发系统开发l第第2.1节节 概述概述l第第2.2节节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计汇编语言概述及汇编程序设计l第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程l第第2.5节节 DSP程序烧写程序烧写l习题习题DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日2第第2.1节节 概述概述l汇编语言汇编语言:开发的效率高，程序执行速度快，而且可以合理利用开发的效率高，程序执行速度快，而且可以合理利用芯片的硬件资源芯片的硬件资源开发难度较大，开发周期长，可读性
2、和可移植性差。开发难度较大，开发周期长，可读性和可移植性差。lC语言开发语言开发:具有兼容性和可移植的优点，有利于缩短开发周期和具有兼容性和可移植的优点，有利于缩短开发周期和减少开发难度减少开发难度在运算量较大的情况下，在运算量较大的情况下，C代码的效率还是无法和手工代码的效率还是无法和手工编写的汇编代码的效率相比，比如编写的汇编代码的效率相比，比如FFT运算，运算，lC和汇编的混合编程则可以充分利用前两者的优和汇编的混合编程则可以充分利用前两者的优点，以达到最佳利用点，以达到最佳利用DSP资源的目的。资源的目的。lC和汇编语言混合编程必须遵循相关函数调用规和汇编语言混合编程必须遵循相关函数调
3、用规则和寄存器调用规则则和寄存器调用规则,否则会带来意想不到的问题。否则会带来意想不到的问题。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日3第第2.1节节 概述概述lCCS开发实例演示开发实例演示DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日4第二章第二章:DSP系统开发系统开发l第第2.1节节 概述概述l第第2.2节节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计汇编语言概述及汇编程序设计l第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程l第第2.5节节 DSP程序烧写程序烧写l习题习题DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月3
4、0日日5第第2.2节节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计汇编语言概述及汇编程序设计l汇编语言汇编语言:累加累加,算术计算和逻辑运算算术计算和逻辑运算辅助寄存器和数据页操作辅助寄存器和数据页操作TREG,PREG和乘法指令和乘法指令直接内存访问指令直接内存访问指令(DMA)和和IO操作指令操作指令程序空间访问指令程序空间访问指令跳转指令、寄存器操作指令跳转指令、寄存器操作指令l浮点运算指令浮点运算指令l汇编程序设计汇编程序设计:生成可执行代码过程生成可执行代码过程示例文件示例文件DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日6第第2.2.1累加累加,算术计算和逻辑运算算术计算和逻辑运算DS
5、P原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日7第第2.2.1累加累加,算术计算和逻辑运算算术计算和逻辑运算DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日8第第2.2.1累加累加,算术计算和逻辑运算算术计算和逻辑运算DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日9第第2.2.1累加累加,算术计算和逻辑运算算术计算和逻辑运算DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日10第第2.2.2辅助寄存器和数据页操作辅助寄存器和数据页操作DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日11第第2.2.2辅助寄存器和数据页操作辅助寄存器和数据页操作DSP原理与应用原理与应用2024
6、年年6月月30日日12第第2.2.3 TREG,PREG和乘法指令和乘法指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日13第第2.2.3 TREG,PREG和乘法指令和乘法指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日14第第2.2.3 TREG,PREG和乘法指令和乘法指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日15第第2.2.4直接内存访问直接内存访问(DMA)和和IO操作指令操作指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日16第第2.2.5程序空间访问指令程序空间访问指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日17第第2.2.6 跳
7、转指令跳转指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日18第第2.2.7 寄存器操作指令寄存器操作指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日19第第2.2.7 寄存器操作指令寄存器操作指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日20第第2.2.7 寄存器操作指令寄存器操作指令DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日21第第2.2.8 浮点运算指令浮点运算指令l浮点数简介浮点数简介(IEEE754)单精度浮点数：单精度浮点数：1位符号位位符号位,8位指数位指数,23位有效数位有效数IEEE754-IEEE Standard 754 for Bin
8、ary Floating Point Arithmetic单精度浮点数范围：单精度浮点数范围：3.4028235*1038在此范围内也无法精确表述所有浮点数在此范围内也无法精确表述所有浮点数精度：精度：1.19209290*10-38可精确表述的数必须可以用可精确表述的数必须可以用2的指数幂次组合描述的指数幂次组合描述DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日22第第2.2.8 浮点运算指令浮点运算指令l浮点数简介浮点数简介(IEEE754)单精度浮点数：单精度浮点数：1位符号位位符号位,8位指数位指数,23位有效数位有效数IEEE754-IEEE Standard 754 for
9、Binary Floating Point Arithmetic例：例：00111111 01100110 01100110 0110011016进制为：进制为：0X3F666666整形数为整形数为1063675494单精度下：符号位单精度下：符号位0(+)指数位指数位E(01111110)2=126，e=-1 尾数尾数1100110 01100110011001102 1.799999952316284179687510 实际值实际值0.89999997615814208984375 DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日23第第2.2.8 浮点运算指令浮点运算指令l浮点数简介
10、浮点数简介(IEEE754)单精度浮点数：单精度浮点数：1位符号位位符号位,8位指数位指数,23位有效数位有效数IEEE754-IEEE Standard 754 for Binary Floating Point Arithmetic单精度运算精度：加、减、乘、除、平方根、余数、单精度运算精度：加、减、乘、除、平方根、余数、将浮点格式的数舍入为整数值、在不同浮点格式之将浮点格式的数舍入为整数值、在不同浮点格式之间转换、在浮点和整数格式之间转换以及比较。间转换、在浮点和整数格式之间转换以及比较。四种舍入方向四种舍入方向:向最近数方向向最近数方向,向负无穷大向负无穷大,向正无穷向正无穷大以及向大
11、以及向0。五种类型的浮点异常是：无效运算、被零除、上溢、五种类型的浮点异常是：无效运算、被零除、上溢、下溢和不精确。下溢和不精确。*常犯错误常犯错误:f=0，应该为，应该为-ef FLASHA PAGE=0 .pinit :FLASHA,PAGE=0 .text :FLASHA PAGE=0 codestart :BEGIN PAGE=0 ramfuncs :LOAD=FLASHD,RUN=RAML0,LOAD_START(_RamfuncsLoadStart),LOAD_END(_RamfuncsLoadEnd),RUN_START(_RamfuncsRunStart),PAGE=0 csm
12、passwds :CSM_PWL PAGE=0 csm_rsvd :CSM_RSVD PAGE=0 /*Allocate uninitalized data sections:*/.stack :RAMM1 PAGE=1 .ebss :RAML4 PAGE=1 .esysmem :RAMM1 PAGE=1DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日32第第2.2.9 汇编程序设计汇编程序设计-示例文件示例文件l.h文件文件:标号标号,地址地址,中断向量等定义中断向量等定义;File name:280 x.hIMR.set 0004h;Interrupt Mask RegisterIFR
13、.set 0006h;Interrupt Flag Register;System configuration and interrupt registersSCSR1.set 7018h;System Control&Status register.1SCSR2.set 7019h;System Control&Status register.2DINR.set 701Ch;Device Identification Number register.PIVR.set 701Eh;Peripheral Interrupt Vector register.PIRQR0.set 7010h;Per
14、ipheral Interrupt Request register 0PIRQR1.set 7011h;Peripheral Interrupt Request register 1PIRQR2.set 7012h;Peripheral Interrupt Request register 2PIACKR0.set 7014h;Peripheral Interrupt Acknowledge register 0PIACKR1.set 7015h;Peripheral Interrupt Acknowledge register 1PIACKR2.set 7016h;Peripheral I
15、nterrupt Acknowledge register 2;File name:vector.h.sectvectorsRSVECT B START;Reset VectorINT1B GISR1;Interrupt Level 1INT2B GISR2;Interrupt Level 2INT3B GISR3;Interrupt Level 3INT4B GISR4;Interrupt Level 4INT5B GISR5;Interrupt Level 5INT6B GISR6;Interrupt Level 6RESERVED B PHANTOM;ReservedSW_INT8 B
16、PHANTOM;Software InterruptSW_INT9 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT10 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT11 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT12 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT13 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT14 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT15 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT16 B PHANT
17、OM;Software InterruptTRAP B PHANTOM;Trap vectorNMI B NMI;Nonmaskable InterruptEMU_TRAP B PHANTOM;Emulator TrapSW_INT20 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT21 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT22 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT23 B PHANTOM;Software InterruptSW_INT24 B PHANTOM;Software InterruptDSP原理
18、与应用原理与应用2024年年6月月30日日33第第2.2.9 汇编程序设计汇编程序设计-示例文件示例文件l.asm文件文件:程序文件程序文件*File Name:SPI.asm.include 280 xA.h.include vector.h.bss GPR0,1;General purpose registers.bss GPR3,1KICK_DOG.macro;Watchdog reset macroLDP#00E0hSPLK#05555h,WDKEYSPLK#0AAAAh,WDKEYLDP#0h.endm;M A I N C O D E starts here.textSTART:LD
19、P#0SETC INTMSPLK#0h,GPR3OUT GPR3,WSGRCLRC SXM CLRC OVMCLRC CNFLDP#WDCR7SPLK#006Fh,WDCRKICK_DOGLDP#SCSR17SPLK#0020h,SCSR1DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日34第二章第二章:DSP程序设计程序设计l第第2.1节节 概述概述l第第2.2节节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计汇编语言概述及汇编程序设计l第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程l第第2.5节节 DSP程序烧写程序烧写l习题习题DSP原
20、理与应用原理与应用2024年年6月月30日日35第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l支持支持ANSI C:提供相应的编译器和优化工具提供相应的编译器和优化工具对对ANSI C进行了限定和扩展进行了限定和扩展l运行库运行库:字符串操作字符串操作动态地址分配动态地址分配数据转换数据转换DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日36第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l变量和标识变量和标识:变量和标识符长度变量和标识符长度100个字符，区分大小写个字符，区分大小写变量和标识符的符号集为变量和标识符的符号集为ASCII，不支持多字节符号，不支持多字节符号（如汉字
21、）。（如汉字）。字符或字符串常量中的字符或字符串常量中的16进制进制ESC码码(特殊字符，如特殊字符，如0X07)可能会有可能会有32位的值。位的值。多字符的字符变量最后一个有效，如多字符的字符变量最后一个有效，如abc是是cl数据类型数据类型:Size_t(sizeof的结果的结果)定义为定义为unsigned intPtrdiff_t(指针加减结果指针加减结果)定义为定义为int所有的整数类型所有的整数类型(char,short,int,以及这些类型的无以及这些类型的无符号型符号型)都是相同类型都是相同类型,并代表并代表16位的二进制值位的二进制值.Long和和unsigned long代
22、表代表32位二进制值位二进制值.DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日37第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l数据类型数据类型:有符号数是用二进制补码表示有符号数是用二进制补码表示.数据单元的基础是字数据单元的基础是字(16位位),BYTE和和WORD一样一样char是有符号类型是有符号类型,等同于等同于int枚举型枚举型(enum)用用16位值表示位值表示,等同于等同于int浮点类型浮点类型(float,double)是相同的是相同的,遵循遵循TMS320C2x/C2xx/C5x的的32位浮点类型位浮点类型.Long 和和float的数据存储格式为低有效字存储在
23、的数据存储格式为低有效字存储在低地址的方式低地址的方式.Long long 和和long double是是64位的位的.DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日38第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l数据类型数据类型:DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日39第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l类型转换类型转换:浮点数转为整数为取整截断浮点数转为整数为取整截断指针类型指针类型(pointer)和和int可以自由转换可以自由转换far pointer 为为22位有效位位有效位l表达式表达式:有符号整数相除有符号整数相除,商符号由两个数共同
24、决定商符号由两个数共同决定,余数余数符号同被除数符号同被除数l10/-3=-3,余余1;-10/3=-3余余-1有符号数右移为算术右移有符号数右移为算术右移,符号位不变符号位不变DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日40第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计C访问访问16位乘法结果的高位乘法结果的高16位位:int m1,m2;int result;result=(long)m1*(long)m2)16;浮点数浮点数:32bits FPU+，-，比较比较(,=,PMPAGE 0.TEXT :PM PAGE 0.BSS :BLK_B2 PAGE 1.DATA :BLK_
25、B1 PAGE 1 BufferB_sect:SARAM_D PAGE 1DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日48第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计FAST_FUNC_CALL:指明某一函数调用时采用快速函数调用指明某一函数调用时采用快速函数调用(FFC)机制，而不是机制，而不是使用普通函数调用流程：使用普通函数调用流程：FFC进栈出栈及函数返回有所不同，调用更快速。进栈出栈及函数返回有所不同，调用更快速。#pragma FAST_FUNC_CALL(func)这类函数返回时的这类函数返回时的asm代码必须是：代码必须是：LB*XAR7DSP原理与应用原理与应用
26、2024年年6月月30日日49第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计FUNC_EXT_CALLED:指明某一未使用的函数，使其不会在指明某一未使用的函数，使其不会在C优化时被删除。优化时被删除。#pragma FUNC_EXT_CALLED(func)DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日50第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计INTERRUPT:指明函数为中断处理函数指明函数为中断处理函数(函数返回机制使用函数返回机制使用IRP)#pragma INTERRUPT(func);#pragma INTERRUPT;#pragma INTERRUPT(fu
27、nc,HPI|LPI);#pragma INTERRUPT(HPI|LPI);)FPU有高优先级中断有高优先级中断(HPI)和低优先级中断和低优先级中断(LPI)处理机制，处理机制，通过此预编译实现。通过此预编译实现。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日51第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计MUST_ITERATE:指明循环必须被执行的次数，以防止循环被优化掉指明循环必须被执行的次数，以防止循环被优化掉#pragma MUST_ITERATE(min,max,mult);有时通过空循环建立必须的延时，单在程序优化时会被自有时通过空循环建立必须的延时，单在程序优化
28、时会被自动优化掉。动优化掉。例如：例如：For(i=0;i FLASH PAGE 0/*initialized*/*Sections declared by the user*/vectors:VECS PAGE 0/*initialized*/DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日59第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计中断服务函数中断服务函数:中断服务函数类型必须是中断服务函数类型必须是void。中断服务函数要尽量短小，减少中断服务占用时中断服务函数要尽量短小，减少中断服务占用时间，以避免发生中断嵌套或丢中断。间，以避免发生中断嵌套或丢中断。多个中断可以共用一个
29、中断服务函数，除了多个中断可以共用一个中断服务函数，除了int00。注意注意IMR、INTM等中断控制量的设置。等中断控制量的设置。中断服务函数可能和某些编译选项和优化冲突，中断服务函数可能和某些编译选项和优化冲突，需注意协调。需注意协调。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日60第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计中断服务函数中断服务函数:中断服务函数可以像其他函数一样访问全局变量、分配局中断服务函数可以像其他函数一样访问全局变量、分配局部变量和调用其它函数。部变量和调用其它函数。进入中断服务函数，编译器自动保护与运行上下文相关的进入中断服务函数，编译器自动保护与
30、运行上下文相关的寄存器，并在中断服务函数结束时恢复运行环境。但并不寄存器，并在中断服务函数结束时恢复运行环境。但并不保存所有寄存器保存所有寄存器中断服务程序可以任意修改不被保护的寄存器，如外设控中断服务程序可以任意修改不被保护的寄存器，如外设控制寄存器。制寄存器。中断服务函数也可以被其他中断服务函数也可以被其他c程序调用，但效率较差。程序调用，但效率较差。c_int00是系统保留的复位中断函数，不会被调用，也不是系统保留的复位中断函数，不会被调用，也不需要保护任何寄存器。需要保护任何寄存器。中断服务函数入口地址放在相应的中断向量处。中断服务函数入口地址放在相应的中断向量处。DSP原理与应用原理
31、与应用2024年年6月月30日日61第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日62第二章第二章:DSP程序设计程序设计l第第2.1节节 概述概述l第第2.2节节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计汇编语言概述及汇编程序设计l第第2.3节节 DSP C语言程序设计语言程序设计l第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程l第第2.5节节 DSP程序烧写程序烧写l习题习题DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日63第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程lC语言和汇编语言混合编程的四种方法语言和汇编语言混
32、合编程的四种方法(1)独立编写汇编程序和独立编写汇编程序和C程序，分开编译或汇编成各自的目标代程序，分开编译或汇编成各自的目标代码模块，再用链接器将二者链接起来。这种方法比较灵活，但是码模块，再用链接器将二者链接起来。这种方法比较灵活，但是设计者必须自己维护各汇编模块的入口和出口代码，自己计算传设计者必须自己维护各汇编模块的入口和出口代码，自己计算传递的参数在堆栈中的偏移量，工作量较大，但是能做到对程序的递的参数在堆栈中的偏移量，工作量较大，但是能做到对程序的绝对控制。绝对控制。(2)在在C程序中使用汇编程序中定义的变量和常数。程序中使用汇编程序中定义的变量和常数。(3)在在C程序中内嵌汇编语
33、句。这种方法可以实现程序中内嵌汇编语句。这种方法可以实现C语言无法实现语言无法实现的一些硬件控制功能，如修改中断控制寄存器。的一些硬件控制功能，如修改中断控制寄存器。(4)将将C语言编译生成相应的汇编代码，手工修改和优化语言编译生成相应的汇编代码，手工修改和优化C编译器编译器生成的汇编代码。采用这种方法可以控制生成的汇编代码。采用这种方法可以控制C编译器，从而产生具有编译器，从而产生具有交叉列表的汇编程序，而设计者可以对其中的汇编语句进行修改，交叉列表的汇编程序，而设计者可以对其中的汇编语句进行修改，然后对汇编程序进行编译，产生目标文件。然后对汇编程序进行编译，产生目标文件。l后后3种方法由于
34、在种方法由于在C中直接嵌入了汇编语言中直接嵌入了汇编语言,易造成程序混易造成程序混乱，破坏乱，破坏C环境，甚至导致程序崩溃，而开发者又很难对环境，甚至导致程序崩溃，而开发者又很难对不良结果进行预期和有效控制。而如果采用第一种方法，不良结果进行预期和有效控制。而如果采用第一种方法，只要遵循有关只要遵循有关C语言函数调用规则和寄存器规则，就能预语言函数调用规则和寄存器规则，就能预见到程序运行的结果，保证程序正确。见到程序运行的结果，保证程序正确。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日64第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程DSP C编译器将存储空间分为两个线性空间：
35、编译器将存储空间分为两个线性空间：n程序存储空间，存储可执行码程序存储空间，存储可执行码n数据存储空间，存储程序执行过程中的数据和堆数据存储空间，存储程序执行过程中的数据和堆栈栈编译器将存储空间以分段编译器将存储空间以分段(section)的方式分配和管的方式分配和管理。用户以不同的方式分配存储器，可以形成不理。用户以不同的方式分配存储器，可以形成不同的系统配置，连接器将各个段连接在一起形成同的系统配置，连接器将各个段连接在一起形成最终完整的存储器结构。最终完整的存储器结构。*注意：是由连接器决定存储器影射而不是由编译器。注意：是由连接器决定存储器影射而不是由编译器。DSP原理与应用原理与应用
36、2024年年6月月30日日65第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程已初始化的段：已初始化的段：.text包含所有可执行代码和浮点型常量PAGE 0.pinit包含初始化时的程序代码PAGE 0.cinit包含初始化变量和常量表PAGE 0.const包含字符串常量,以及以const修饰的全局或静态变量的声明和初始化PAGE 1.econst 扩展常量PAGE 1.switch包含switch语句的分支跳转地址表PAGE 0DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日66第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程未初始化的段：未初始化的段：.bss为全局和静
37、态变量保留空间PAGE 1.ebss扩展变量空间PAGE1.stack为系统软件堆栈分配空间PAGE 1.sysmem为动态分配的内存保留空间，可以被calloc、malloc、realloc函数使用PAGE 1.esysmem 扩展动态内存空间PAGE1汇编自动生成汇编自动生成.text,.bss和和.data段。段。C编译器不使用编译器不使用.data段。段。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日67第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程用户定义的段：用户定义的段：用户使用用户使用CODE_SECTION,DATA_SECTION定义的定义的段，如上面的段，如
38、上面的 my_sect,BufferB_sectDSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日68第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程l/*/l/Linker command file link.cmdl/*/l-c/*ROM autoinitialization model*/l-m example.map/*Create a map file*/l-o example.out/*Output file name*/lmain.obj/*First C module*/lsub.obj/*Second C module*/lasm.obj/*Assembly lang
39、uage module*/ll rts25.lib/*Runtimesupport library*/ll matrix.lib/*Object library*/lMEMORYllPAGE 0:PROG:origin=30h,length=0EFD0hlPAGE 1:DATA:origin=800h length 0E800hllSECTIONSll.text PROG PAGE 0l.cinit PROG PAGE 0l.switch PROG PAGE 0l.bss DATA PAGE 1l.const DATA PAGE 1l.sysmem DATA PAGE 1l.stack DAT
40、A PAGE 1lDSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日69第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程系统堆栈系统堆栈:DSP 硬堆栈硬堆栈:8级，用于保存函数调用、中断服务函级，用于保存函数调用、中断服务函数等的返回地址，也可以用数等的返回地址，也可以用PUSH等保存其他变量等保存其他变量C编译器可以生成一定大小的软堆栈：编译器可以生成一定大小的软堆栈：分配局部变量分配局部变量传递函数参数传递函数参数保存处理器状态保存处理器状态保存函数返回地址保存函数返回地址保存临时结果保存临时结果保存寄存器内容保存寄存器内容DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日70
41、第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程系统堆栈系统堆栈:编译器利用两个辅助寄存器来管理堆栈：编译器利用两个辅助寄存器来管理堆栈：SP堆栈指针堆栈指针(Stack Pointer)，指向当前堆栈顶。，指向当前堆栈顶。XAR2帧指针帧指针(FP,Frame Pointer)，指向当前帧的起始点，指向当前帧的起始点，每个函数都会在堆栈顶部建立一个新的帧，用来保存局部每个函数都会在堆栈顶部建立一个新的帧，用来保存局部或临时变量。或临时变量。C语言环境自动操作这两个寄存器。如果编写用到堆栈的汇语言环境自动操作这两个寄存器。如果编写用到堆栈的汇编语言程序，一定要注意正确使用这两个寄存器。编
42、语言程序，一定要注意正确使用这两个寄存器。默认堆栈大小是默认堆栈大小是1k。用。用-stack连接选项可以指定软件堆栈的大连接选项可以指定软件堆栈的大小，用小，用C编写编写DSP程序一定注意保留足够的堆栈空间！程序一定注意保留足够的堆栈空间！注意：编译器不会检查堆栈溢出情况，堆栈溢出会破坏注意：编译器不会检查堆栈溢出情况，堆栈溢出会破坏DSP运行环境，导致程序失败。编写运行环境，导致程序失败。编写DSP程序和配置程序和配置DSP存储器资源要注意防止堆栈溢出的发生。存储器资源要注意防止堆栈溢出的发生。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日71第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程
43、与汇编混合编程动态内存分配动态内存分配:TMS320C2x/C2xx/C5x C语言可调用语言可调用malloc、calloc或或realloc函数动态申请内存，申请的内存将分配在函数动态申请内存，申请的内存将分配在.sysmem块。块。动态分配的内存只能通过指针进行访问，动态分配使用后可动态分配的内存只能通过指针进行访问，动态分配使用后可以释放，这样可以用于其它目的。将大数组通过这种方式以释放，这样可以用于其它目的。将大数组通过这种方式来分配可以节省来分配可以节省.bss块的空间。块的空间。通过连接器的通过连接器的-heap选项可以定义选项可以定义.sysmem块。块。unsigned in
44、t data100;unsigned int*data;data=(unsigned int*)malloc(100*sizeof(unsigned int);DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日72第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程寄存器使用规则寄存器使用规则:TMS320C2x/C2xx/C5x运行环境对寄存器的使用有严格的运行环境对寄存器的使用有严格的要求，编写涉及到寄存器的汇编程序，必须严格遵守这些要求，编写涉及到寄存器的汇编程序，必须严格遵守这些规则，否则可能造成系统工作异常。寄存器规则规定了编规则，否则可能造成系统工作异常。寄存器规则规定了编译器
45、如何使用寄存器，和寄存器在函数调用的过程中如何译器如何使用寄存器，和寄存器在函数调用的过程中如何进行保护。进行保护。寄存器按照保护方式分为两种：寄存器按照保护方式分为两种：调用保存（调用保存（save on call），调用其它函数的函数负责保存），调用其它函数的函数负责保存这些寄存器的内容。这些寄存器的内容。入口保存（入口保存（save on entry），被调用的函数负责保存这些），被调用的函数负责保存这些寄存器的内容。寄存器的内容。注：无论是否使用优化编译，都必须遵守这些寄存器规则。注：无论是否使用优化编译，都必须遵守这些寄存器规则。DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日7
46、3第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程寄存器使用规则寄存器使用规则:DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日74第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程寄存器使用规则寄存器使用规则:DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日75第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程状态寄存器使用状态寄存器使用:单元名称假定值 修改ARP辅助寄存器指针1YesC进位标志-YesDP数据页-YesOV溢出标志-YesOVM溢出模式0NoPM乘积移位模式0NoSXM符号扩展模式-YesTC测试模式-YesDSP原理与应用原理与应用2024年年6月
47、月30日日76第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程函数调用规则函数调用规则:TMS320C2x/C2xx/C5x运行环境对函数调用有严格运行环境对函数调用有严格的要求，要调用的要求，要调用C函数或要被函数或要被C程序调用的汇编语程序调用的汇编语言程序必须遵守这些规则，否则可能破坏言程序必须遵守这些规则，否则可能破坏C运行环运行环境，造成程序失败。境，造成程序失败。当进行函数调用时，调用者要将传递参数压入系统堆栈传当进行函数调用时，调用者要将传递参数压入系统堆栈传给被调用的函数，并将函数返回地址压栈。给被调用的函数，并将函数返回地址压栈。被调用的函数要在函数运行结束时将返回值放
48、在累加器里被调用的函数要在函数运行结束时将返回值放在累加器里返回给调用者函数。返回给调用者函数。函数参数及返回地址等都是通过堆栈传递的，要编函数参数及返回地址等都是通过堆栈传递的，要编写汇编函数，必须明确函数调用的过程中堆栈的写汇编函数，必须明确函数调用的过程中堆栈的变化和应该进行的处理变化和应该进行的处理DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日77函数调用过程中堆栈情况：函数调用过程中堆栈情况：DSP原理与应用原理与应用2024年年6月月30日日78第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程C语言调用函数时的工作：语言调用函数时的工作：1.将参数反向压入堆栈（最右端的
49、参数最先压栈，将参数反向压入堆栈（最右端的参数最先压栈，最左端的参数最后压栈），这样，当函数被调用最左端的参数最后压栈），这样，当函数被调用时，最左端的参数会在堆栈的最顶部。时，最左端的参数会在堆栈的最顶部。2.使用被调用函数。使用被调用函数。3.被调用函数返回前处理各寄存器。被调用函数返回前处理各寄存器。4.当被调用函数运行结束时，调用者函数要将压入当被调用函数运行结束时，调用者函数要将压入堆栈的参数弹出以恢复堆栈状态。堆栈的参数弹出以恢复堆栈状态。注：如果用注：如果用C程序调用汇编语言程序，程序调用汇编语言程序，C编译器会自编译器会自动产生代码完成这些工作。动产生代码完成这些工作。DSP原
50、理与应用原理与应用2024年年6月月30日日79第第2.4节节 DSP C与汇编混合编程与汇编混合编程C语言函数被调用时的工作：语言函数被调用时的工作：1.将返回地址从硬件堆栈弹出，压入软件堆栈。将返回地址从硬件堆栈弹出，压入软件堆栈。2.将将FP(SP)压入软件堆栈。压入软件堆栈。3.分配局部帧分配局部帧(Frame)。4.如果函数中要修改如果函数中要修改AR6、AR7，将它们压入堆栈，其它寄存器不用进，将它们压入堆栈，其它寄存器不用进行保护就可以进行修改。行保护就可以进行修改。5.实现函数功能。实现函数功能。6.如果函数返回标量数据，将它放入累加器。如果函数返回标量数据，将它放入累加器。7