第四章 DSP程序的调试与分析

C语言的输入输出语句
• • • • puts函数 printf函数 scanf函数 getchar函数
Watch窗口的应用
• 菜单View → Watch Window命令 • 在Watch窗口中，可以察看并修改全局变 量的值
图形分析窗口
• CCS提供一个信号图形分析工具，可以对 输入输出信号进行直观的图形显示，是开 发通信、信号处理、图像处理等DSP程序 时常用的分析工具。 菜单View → graph 命令 时频图形分析工具（Time/Frequency） 星座图分析工具（Constellation） 眼图（Eye Diagram） 图像分析（Image）
② 编译、链接工程，将生成的out文件下载进入开 发平台 ③ 加入探测点，用于运行程序时在该探测点处进 行File I/O工作 ④ 调用菜单File → File I/O命令，
文件输入（File Input） 文件输出（File Output）
⑤ 设置断点 ⑥ 运行程序观看运行结果
① Run命令 ② Animate命令
检测目标DSP是否正在运行 检测CCS集成开发环境是否打开 检测指定存储块是否可写 返回变量、函数、数据类型或工程的信息 下载指定可执行文件到目标DSP 在CCS创建一个新文件 在CCS中打开指定文件 在当前目标程序执行中获取DSP/BIOS统计信息 从DSP的存储空间获取一组连续数据 返回指定DSP寄存器值 向DSP寄存器写入指定的值 重新下载DSP中最近下载的可执行文件爱你 从CCS当前活动工程中移除指定文件 对DSP目标板进行软件复位 从DSP中下载的可执行文件的入口点重新运行目标程序. 运行DSP中下载的可执行文件 保存CCS中指定文件 读取目标DSP的整个符号表. 设置CCS窗口可见 向目标DSP的指定存储空间写入数据
剖析会话
• 选择菜单Profiler → Starting New Session菜单项，弹出对话框中输入会话的 名称按OK键
• • • • •
统计信息列表 剖析工具栏 剖析函数方法 剖析连续程序代码区域 剖析不连续的代码区域
通用扩展语言（GEL）
• GEL通用扩展语言是一种与C语言相似的解释性 语言，其编写的GEL文件（扩展名为gel）以GEL 函数为基本单元，主要用于自动测试、客户化工 作区等应用 • 用户可以自定义GEL文件来扩展CCS集成开发环 境的功能 • 可以利用GEL文件访问开发平台的存储空间 • 可以向CCS的GEL菜单添加菜单项，方便程序调 试。
可选的Log文件 主机
DSP开发平台
CCS中的RTDX插件
• RTDX配置工具
CCS中的RTDX插件
• RTDX诊断工具
CCS中的RTDX插件
• 输入输出通道观察工具
MATLAB Link for Code Composer Studio 应用 • 提供MATLAB函数，可用于自动完成DSP目标程 序的调试、数据通信和验证。 • 在不打断DSP程序执行的情况下，支持MATLAB 和目标DSP之间进行实时交换数据。 • 支持XDS510、XDS560仿真器，可以高速调试 DSP程序。 • 提供嵌入式对象操作函数，用于访问C/C++变量 或数据。 • 扩展CCS集成开发环境的调试功能。
①
② ③ ④
⑤
⑥
在程序中B点后至少4个指令周期处选一点C，在C处设 置一个断点 在A点处设置一个断点，运行程序到该断点处 复位剖析时钟计数，同时移除A点处断点 运行程序，程序在C点处暂停，记录此时的剖析时钟计 数（CLK变量值），该值代表从A点到C点的指令周期， 记作CLK1 在B点设置一个断点，以B点代替A点重复执行第 （2）～（4）步，得到从A点到C点的剖析时钟计数 CLK2，要求剖析时程序运行状态和剖析A点到C点时完 全一样 A点到B点的指令周期数则为，这样将消除C点处程序暂 停时引入的剖析误差
{ if(i%4==0) in[i]=k*5; }
#define Num_init 32 menuitem "DFT Control" dialog data_input(parm1 "0 方波 非0 锯齿波",parm2 "Num") { if (parm1==0) call_data_rect(parm2); else call_data_delta(parm2); } slider Gain(0, 10 ,1, 1, gainParm) { gain = gainParm; }
③ 观察时钟
选择菜单Profiler → View Clock菜单项，将弹出时 钟观察窗口，显示数字为当前时钟计数值 利用Watch窗口观察CLK变量值
剖析时钟的精确方法
• 剖析误差的引入
– 如流水线清空引入的误差、丢失流水线冲突等。
• 在剖析时钟设置中设置Pipeline Adjustment项参数不能完全补偿上述测量 误差 • 利用剖析时钟计数如何比较精确的剖析A点 到B点的指令周期？
动画运行当前目标程序
对CCS中当前活动工程进行编译链接 改变当前工作路径 为操作的目标芯片中的变量或数据创建一个对象 删除CCS中的一个断点 显示CCS当前的工作路径 显示CCS对象属性 显示一个CCS对象 执行目标程序到一个函数的入口
halt
info insert isreadable isrtdxcapable
• • • • •
File I/O应用
• CCS允许读取数据文件信息输入到开发平台的指 定存储空间。反之，也可以读取开发平台中的内 容写入到计算机的一个文件中，调用菜单File → File I/O命令可以实现这些操作 • File I/O命令需要有探测点配合，当程序运行到探 测点时会暂停，执行和探测点绑定在一起的File I/O命令，然后程序将自动向下运行 • 非实时性
第四章 DSP程序的调试与分析
（3学时）
主要内容
• DSP程序基本调试方法
• DSP程序输入输出分析
• RTDX技术 • MATLAB Link for Code Composer Studio应用 • 代码执行时间分析 • GEL的应用
DSP程序基本调试方法
• • • • • 诊断信息形式 编译警告和错误及其解决方法 链接警告和错误及其解决方法 CCS的常用调试工具 CCS的常用调试命令
常用调试命令
• • • • • • • Run to Cursor菜单项或按钮 Step Into菜单项或按钮 Step Over菜单项或按钮 Sept Out菜单项或按钮 Run命令或按钮 Halt命令或按钮 Animate命令或按钮
DSP程序输入输出分析
• • • • • C语言的输入输出语句 Watch窗口的应用 图形分析窗口 File I/O应用 数据的下载与保存（Data Load/Save）
CCS Link提供的函数
ccsdsp
add activate address
创建一个CCS集成开发环境对象，简称CCS对象
向CCS中当前工程加入指定文件 激活CCS中指定文件成为当前文件 返回指定目标符号的地址
animate
build cd createobj delete dir disp display goto
打开目标DSP的RTDX通道 从指定RTDX通道读取数据存入一个矩阵 从指定RTDX通道读取数据
refresh
writemsg
重新打开所有定义的RTDX通道
向指定的RTDX通道写入数据
利用CCSLink嵌入式对象实现数据的输入输出 ① 参照4.2.4 File I/O应用实例中的第2、3步， 对dft2.pjt进行编译链接，然后下载可执 行的out文件进入开发平台中，运行程序。 ② 设置图形分析工具，采用时频分析类型分 析输入信号in数组、输出信号out数组 ③ 编写Matlab的m文件，内容如图4.16所示， 并运行该m文件，刷新图形显示窗口，显 示效果
RTDX技术
• RTDX，Real Time Data Exchange DSP COM DSP程序执行的前提下，实现计 RTD JTAG • 在不打断 主机 RTDX RTDX 程序 X应 接口 客户应用程 接口 主机库 目标库 算机和开发平台之间的实时数据交换 用程 序 序接 CCS 口 • RTDX技术数据流
rtdx
close configure disable
用于创建一个RTDX对象
用于关闭目标DSP的指定RTDX通道 用于配置RTDX通道缓冲区的数量和大小 禁用RTDX接口或指定的RTDX通道
disp
display enable flush
显示RTDX对象通道属性
显示RTDX对象 使能RTDX接口或指定的RTDX通道 清空指定RTDX通道缓冲区数据
File I/O应用步骤
① 准备用于测试的输入数据，存储为CCS的File I/O支持 的格式 支持两种文件格式：COFF二进制文件格式和CCS文 本数据文件格式。 CCS文本数据文件的文件头，该文件头采用语法为 “Magic Number、Format、Starting Address、 Page Num、Length”
info
isenabled isreadable iswritable
返回RTDX通道的字符串名称
检查RTDX或RTDX通道是否使能 检查指定RTDX通道是否可读 检查指定RTDX通道是否可写
msgcount
open readmat readmsg
获取指定的用于matlab读取数据的RTDX通道消息数量
数据的下载与保存（Data Load/Save）
• 调用菜单File → Data → Load命令，下载 CCS支持的数据文件进入开发平台的存储 空间
数据的下载与保存（Data Load/Save）
• 调用菜单File → Data → Save命令，准备 把开发平台存储空间中的数据存储进入到 CCS的数据文件中
剖析方法
• 时钟剖析 • 剖析会话
时钟剖析
① 时钟设置
– 选择菜单Profiler → Clock Setup菜单项
② 使能时钟
选择菜单Profiler → Enable Clock菜单项，将在该 菜单项前标记“√”，表示剖析时钟使能，再次选择 该项命令可以清除标记“√”，禁止剖析时钟，默认 情况下禁止使用剖析时钟
hotmenu gain_reset() { gain=1; }
call_data_delta(Num) { int i,k=0; for(i=0; i<Num;i++){
if(i%4==0)k=!k; in[i]=k*5; k++;
}Fra Baidu bibliotek
}
call_data_rect(Num) { int i,k=0; for(i=0; i<Num;i++)
诊断信息形式
• • 示例："dft.c", line n: diagnostic severity: diagnostic message "file.c"是涉及的源文件名，line n指出诊断信息出自源 文件中的第几行。 diagnostic severity：诊断信息严重程度描述 – A fatal error – An error – A warning – A remark diagnostic message：诊断消息，即问题的描述。
立刻暂停DSP芯片运行的目标程序
返回目标DSP芯片信息 在CCS中插入一个断点 检测指定的目标存储块是否可读 检测目标DSP芯片是否支持RTDX
isrunning isvisible iswritable list load new open profile read regread regwrite reload remove reset restart run save symbol visible write
•
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编译警告和错误及其解决方法
链接警告和错误及其解决方法
CCS的常用调试工具
• Breakpoints ：断点
– 当DSP程序执行到断点时，将暂停运行
• Probe Points：探测点
– 当程序运行到探测点时暂停，可以将主机文件 的数据输入到目标DSP的存储器，或将目标 DSP的数据读取到主机上的文件中，然后自动 继续向下运行DSP程序。