《DSP原理及应用》

五、实验报告要求
1、写出 DSP 集成开发与调试工具的组成与各部分的功能。 2、写出 math.asm 程序中.text 段内各语句的功能。 3、对应主程序功能，分析实验中记录的 CPU 结果与 ST0 状态位意义。 4、若欲根据运算结果是否溢出而进行程序分支，请用 B 指令（B 16bitOffset,COND）在 math.asm 中添加相关代码段。
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三、 实验内容
1、 DSP 源文件的建立； 2、 DSP 程序工程文件的建立； 3、 编译与链接的设置，生成可执行的 DSP 文件； 4、 进行 DSP 程序的调试与改错； 5、 学习使用 CCS 集成开发工具的调试工具； 6、 观察实验结果；
四、 实验步骤
1、 将 DSP 仿真器与计算机连接好；
四、 实验内容
1、 DSP 头文件的建立；
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2、 命令文件的编写； 3、 DSP 数据存取文件的编写； 4、 进行 DSP 程序的调试与改错； 5、 在 CCS 观察窗口中验证实验结果。
பைடு நூலகம்
五、 实验步骤
1、 将 DSP 仿真器与计算机连接好； 2、 将 DSP 仿真器的 JTAG 插头与 SEED-DEC2812 单元的 J5 连接；启动 计 算 机 ， 当 计 算 机 启 动 后 ， 打 开 SEED-DEC2812 的 电 源 。 观 察 SEED-DTK_MBoard 单元的＋5V，＋3.3V，＋15V，－15V 的电源指示灯以及 SEED_DEC2812 的电源指示灯 D2 是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电 源。。 3、双击桌面 CCS 2 图标，或是 CCS3.3 图标，进入 CCS 的操作环境。然后 选择菜单栏的 OpenF2812 XDS510 Emulator， 进入 CCS IDE 硬件在线开发环境。 4、 新建源文件，以创建一个未知名的源文件，编写源代码并保存（保存源 程序名可为 ram.asm） ；创建命令文件（ram.cmd）并编写配置代码并保存，可重 复上述步骤。 5、建立新工程（ram.pjt） ，将 ram.asm、ram.cmd 文件加到工程文件中。 6、在 CCS 环境中，打开 ram.asm 文件，在该文件_main 标号下，第 1 行左边 灰色位置双击，设置断点； 7、对工程进行编译，生成 ram.out 文件。 8、选择载入文件 ram.out。 9、打开 CCS 反汇编程序窗口、CPU 窗口、存储器窗口。 10、单步运行程序，观察各窗口寄存器单元。针对各条数据存取指令的操作 结果，分析和修正源程序。 11、修改 cmd 文件和 asm 文件的相关语句，再次编译运行程序，观察存储器 变量定位配置的变化，以及程序运行结果的变化。
一、 实验目的
1、熟悉如何编写F2812的C程序； 2、掌握片内通用数字IO的使用方法。 3、掌握通用数字IO引脚控制LED的接线方法。
二、实验仪器设备与器件
仪器设备名称 DSP 实验箱 DSP 开发器 集成开发环境 台式电脑 规格型号 合众达 SEED-DTK2812 TI USB XDS510 TI CCS2 Windows XP 系统
三、实验原理
1、一个完整的 DSP 汇编语言文件包含 3 个部分： （1）用于定义外设控制寄存器的映射地址、用户定义的端口寄存器地址和相 关常量的头文件，如 F2812REGS.H，用.include 引用； （2）实现要 DSP 完成的汇编语言工程文件，扩展名为.asm； （3）用于文件链接的命令文件，扩展名为.cmd，该文件实现对程序存储空间 和数据存储空间的分配。 2、存储器类型常有冯诺曼结构和哈佛结构两种类型。 TMS320F281x DSP 采用增强的哈佛结构， 可以并行访问程序和数据存储器。 内部集成了大量的 SRAM、 ROM 以及 Flash 等存储器， 并且采用统一寻址方式(程 序、数据和 I/O 统一寻址)，其存储器映射结构见图 2.1。
《DSP 原理及应用》 实验指导书
电气工程学院 2017.04
目
录
实验一 CCS 的使用及 DSP 基本数学运算……………….1 实验二 DSP 的数据存取…………………………………..5
实验三 通用数字 IO 控制实验……………………………..9 实验四 定时器控制与波形显示实验 ……………………..14
三、 实验原理
TMS320F2812片内有56个可独立编程的通用输入/输出(GPIO)引脚，大多数 的外设信号与GPIO信号复用。 这个复用使得用户能够在外设信号或者功能不使 用时将一个引脚用作GPIO。 复位时， 所有GPIO引脚被配置为输入。 针对GPIO 模 式或者外设信号模式，用户能够独立设定每一个引脚。对于特定的引脚，用户还 能够选择输入条件周期的数量来滤除有害的噪声毛刺脉冲。 GPIO 复用寄存器用于选择 F281x 和 C281x 器件上共用引脚操作。 这个引脚 可被独立选中运行为 “数字 I/O” 或者被连接至 “外设 I/O” 信号 （通过 GPxMUX 寄存器） 。如果被选择用于“数字 I/O”模式，提供的寄存器用来配置引脚方向 （通过 GPxMUX 寄存器） 并且限定输入信号来去除有害噪声 （通过 GPxQUAL 寄存器） 。
图 1.4
CPU 模块的内部功能结构
2、 将 DSP 仿真器的 JTAG 插头与 SEED-DEC2812 单元的 J5 相连接；启 动 计 算 机 ， 当 计 算 机 启 动 后 ， 打 开 SEED-DEC2812 的 电 源 。 观 察
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SEED-DTK_MBoard 单元的＋5V，＋3.3V，＋15V，－15V 的电源指示灯以及 SEED_DEC2812 的电源指示灯 D2 是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电 源。 3、双击桌面 CCS 2 图标，或是 CCS3.3 图标，进入 CCS 的操作环境。然后 选择菜单栏的 OpenF2812 XDS510 Emulator， 进入 CCS IDE 硬件在线开发环境。 4、 打开源文件，点击 File-->Open，选取 math.asm，点击完成。在 math.asm 程序段相关位置写入数学运算程序代码，点击保存后关闭文件。 5、 建立新工程，点击 Project-->New，输入 math，点击完成，则新建一个名 为 math.pjt 的工程，路径为 D:\ti\projects。点击 Project，选择 add files to project， 在下拉菜单中分别选择.asm，选中 math.asm 再点击打开，即可添加源程序到工 程中；同样的方法可以添加文件 math.cmd 到工程中；操作完成后在下面窗口中 可以看到 math.c、math.cmd 文件已经加到工程文件中。 6、 在 CCS 环境中，打开 math.asm 文件，在该文件_main 标号下，第 1 行左 边灰色位置双击，设置断点； 7 、 点击 Project-->Build all ，对工程进行编译，如正确则编译通过，生 成 …Debug\ math.out 文件。 8、 点击 File-->load program，选择载入文件\Debug\math.out 即可装载完成。 9、 调试工具（debug） 在下拉菜单中可选择复位 CPU、进入主程序、重新开始等操作。 以下操作将会在调试过程中经常用到： F5..运行 F8..单步运行且进入子程序中 F9..设置断点 F10..单步运行。 10 、 点 击 View-->Registers-->Core ， 打 开 CPU 寄 存 器 观 察 窗 口 。 点 击 View-->Registers-->Status，打开 ST0/ST1 寄存器观察窗口。 11、 单步运行程序， 观察 CPU 寄存器和 ST0 状态位。 记录观察到的 CPU 各 寄存器的值，以及运算后的相关状态位，以验证和分析数值运算的结果。
CCS2.0 开发调试软件的主界面
DSP 的中央处理单元 CPU 是内部总线上的核心模块，负责完成数据处理的 任务。即取数，逻辑运算，送回数据。TMS320LF281x 系列 CPU 模块的内部功 能结构如图 1.4。 TMS320F281x 系列 DSP 有 2 个 16 位的状态寄存器 ST0 和 ST1，含有状态 位和控制位。 ST0 和 ST1 可以被保存到数据存储器或从数据存储器中加载， 从而 可以保存和恢复子程序的机器状态（现场保护） 。
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图 2.1 存储器映射 3、实现对存储器空间的分配，常用到 2 个伪指令： MEMORY 命令：描述系统实际的存储资源，常用的配置结构如图 2.2。 SECTIONS 命令：描述“段”如何定位，常用的配置结构如图 2.3。
图 2.2
MEMORY 命令语法
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图 2.3
SECTIONS 命令语法
4、定义“段”的伪指令 （1）已初始化的段 .text: 所有可以执行的代码和常量 .cinit: 全局变量和静态变量的 C 初始化记录 .const: 包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量（由 const）的 初始化和说明 .econst: 包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由 far const) 的初始化和说明 .pinit: 全局构造器(C++)程序列表 .switch: 包含 switch 声明的列表 （2）未初始化的段 .bss: 为全局变量和局部变量保留的空间， 在程序上电时.cinit 空间中的 数据复制出来并存储到.bss 空间中 .ebss: 为使用大寄存器模式时的全局变量和静态变量预留的空间，在 程序上电时，cinit 空间中的数据复制出来并存储在.ebss 中 .stack: 为系统堆栈保留的空间，主要用于和函数传递变量或为巨变变 量分配空间 .sysmem: 为动态存储分配保留的空间，如果有宏函数，此空间被空函 数占用，如果没有的话，此空间保留为 0 .esysmen: 为动态存储分配保留的空间，如果有 far 函数，此空间被相 应的占用，如果没有的话，此空间保留为 0。
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实验二 DSP 的数据存取
一、 实验目的
1、 了解 DSP 汇编程序的基本构成； 2、 理解头文件中系统及用户自定义的含义； 3、 掌握 DSP 数据及程序空间的配置及命令文件的编写； 4、 掌握 DSP 数据存取的基本方法。
二、实验仪器设备与器件
仪器设备名称 DSP 实验箱 DSP 开发器 集成开发环境 台式电脑 规格型号 合众达 SEED-DTK2812 TI USB XDS510 TI CCS2 Windows XP 系统
图 1.1 标准评估模块（EVM）外观及布局
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图 1.2
DSP 开发调试环境硬件连接示意图
发布的 Code Composer Studio 开放型集成 DSP 开发环境（IDE）功能强大、 直观、易用。具有编程、编译、链接、在线调试等功能。CCS2.0 开发调试软件 的主界面如图 1.3。
图 1.3
实验一 CCS 的使用及 DSP 基本数学运算
一、 实验目的
1、 熟悉 CCS 集成开发环境，掌握工程的生成方法； 2、 熟悉 SEED-DEC2812 实验环境； 3、 掌握 CCS 集成开发环境的调试方法； 4、 了解数在 DSP 中的基本计算过程。
二、实验仪器设备与器件
仪器设备名称 DSP 实验箱 DSP 开发器 集成开发环境 台式电脑 规格型号 合众达 SEED-DTK2812 TI USB XDS510 TI CCS2 Windows XP 系统
六、实验报告
1、描述出一套完整的 DSP 汇编语言工程文件的组成部分，各文件的主要功 能如何？ 2、写出本实验中 ram.cmd 文件中各类型语句的功能。 3、若为了将本实验中的原始被加数据存放在 300H-302H 单元，请问源程序 中，cmd 文件和 asm 文件应如何修改？
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实验三 通用数字 IO 控制实验
三、实验原理
TI 公司为 TMS320 系统的集成与调试所提供的工具包括：标准评估模块 Evaluation Module（EVM） 、扩展开发系统 eXtenfed Development System（即硬 仿真器，如 XDS510） 、集成开发环境 Code Composer Stdio（CCS） 。 标准评估模块（EVM）是 TI 或 TI 的第三方为 TMS320 DSP 的使用者设计 生产的一种评价 DSP 的硬件平台，其外观和布局结构如图 1.1。扩展开发系统 （XDS）是功能强大的全速仿真器，用以系统级的集成与调试。PC 机与 XDS 及 EVM 板的连接方式如图 1.2。