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.

---

Чтобы получить доступ к буферу abuf из программы, необходимо инициализировать индексные регистры DAG и регистры длины буфера следующими инструкциями:

I0 = ^abuf; {Присвоить индексному регистру I0 базовый адрес буфера abuf}

L0 = %abuf; {Присвоить L0 длину буфера abuf}

M0 = 1; {Присвоить модификатору M0 значение наращивания

 указателя адреса буфера abuf}

Далее в программе можно читать данные из буфера с помощью инструкции AR=DM(I0, L0) или записывать данные в буфер инструкцией DM(I0, L0)=AR. Естественно, вместо регистра AR могут применяться и некоторые другие регистры процессора. При размещении этих инструкций в цикле каждое обращение к буферу будет автоматически увеличивать индексный регистр адреса I0 на величину M0. При достижении регистром I0 величины, равной L0, индексный регистр I0 вновь загрузится базовым адресом буфера. Таким образом, обращения к буферу будут кольцевыми. Для линейных буферов регистр длины буфера должен быть установлен в ноль.

Директивы PMSEG и DMSEG

Данные директивы предназначены для размещения программ и данных в сегментах памяти. Директива PMSEG указывает редактору связей на необходимость разместить все программы и данные модуля в определенном сегменте памяти программ. Директива DMSEG указывает редактору связей на необходимость разместить все структуры данных модуля в определенном сегменте памяти данных. Сегменты должны быть предварительно определены в файле описания архитектуры системного конфигуратора. Директивы PMSEG и DMSEG подобно параметру SEG директив MODULE и VAR имеют следующий формат:

.PMSEG имя_сегмента_pm;

.DMSEG имя_сегмента_dm;

Обычно, чтобы расположить все программы и данные исходного модуля в определенном системным конфигуратором сегменте памяти, необходимо повторить параметр SEG в директиве MODULE и всех директивах VAR внутри модуля. Директивы PMSEG и DMSEG используются для исключения многократного повторения параметров SEG. Директивы PMSEG и DMSEG должны быть размещены в исходном файле программного модуля перед директивой MODULE. Ниже приводится пример, в котором модуль prog1, некоторые буферы и переменную var1 располагают в памяти данных в сегменте с именем seg1:

.DMSEG seg1;

.MODULE/RAM prog1;

.VAR/DM/RAМ/СIRС buf1[15];

.VAR/DM/RAM buf2[5];

.VAR/DM/RAM buf3[5];

.VAR/DM/RAM var1;

...

.ENDMOD;

Директива INIT

Директива INIT используется для инициализации переменных и буферов в ПЗУ. Редактор связей помещает данные инициализации в файл образа памяти, который затем используется разделителем программ (splitter) при подготовке данных для записи в ПЗУ. Разделитель трансформирует части этого файла в формат, совместимый с промышленным стандартом программатора ПЗУ.

Инициализирующие значения могут быть перечислены в директиве или указаны во внешнем файле. Директива INIT может иметь одну из следующих форм:

.INIT имя_буфера: значение1, значение2,...;

.INIT имя_буфера: ^другой_буфер или %другой_буфер,...;

.INIT имя_буфера: <имя_файла>;

Операторы ^ и % используются для инициализации буфера или переменной базовым адресом, или длиной, или даже другими буферами. Любые комбинации констант, указателей адресов буфера и величин длины буфера могут быть заданы через запятую. Примеры:

.INIT x: 0x3FFF;

Данный пример инициализирует переменную x шестнадцатеричной константой 0x3FFF.

.INIT buf: 9,0,3,5,7;

Эта директива инициализирует буфер buf списком констант.

.INIT ab: ^buf;

Здесь переменная ab инициализируется указателем стартового адреса буфера buf.

Допускается инициализировать только часть данных буфера, задавая смещение его базового адреса (индекса):

.INIT buf[2]: 3,5,7;

Так, инициализирующие величины будут размещены, начиная с элемента buf[2]. Здесь инициализируются второй, третий и четвертый элементы буфера buf величинами 3, 5 и 7 соответственно.

Третья форма директивы INIT указывает имя файла, который содержит инициализирующие величины. Ассемблер устанавливает указатель на этот файл, и данные присоединяются при запуске редактора связей. Следующий пример заставляет редактор связей инициализировать буфер sin содержимым файла sinus.dat:

.INIT sin: <sinus.dat>;

Если файл с данными находится в директории с программой, то необходимо указать в скобках только имя этого файла. Если файл находится в другом каталоге, необходимо указать путь к этому каталогу и имя файла. Например, если файл init.dat для буфера с именем buff размещен в директории C:\ADSP2181\PROG1\, тогда директива INIT должна быть применена следующим образом:

.INIT buff: <C:\ADSP2181\PROG1\init.dat>

Это позволит редактору связей найти файл. Данный способ широко используется для загрузки буферов данными, выработанными другими программами, такими, например, как нахождение коэффициентов фильтра.

После того как редактор связей считает и присоединит содержимое файла, изменение данных потребует лишь выполнить повторную компоновку программы.

Переменные данных и буферов могут быть инициализированы с помощью семиразрядного ASCII кода. Следующий пример инициализирует один четырехразмерный буфер input кодами ASCII для букв A, E, F, Z. ASCII коды размещаются в семи младших разрядах 16-разрядной памяти данных или 24-разрядной памяти программ. Символы необходимо заключать в апострофы.

.INIT input: 'AEFZ'; {Инициализировать буфер символами ASCII}

Специальный синтаксис директивы INIT24, позволяет сохранять 24-х разрядные данные в памяти программ. Это дает возможность получить доступ к младшим 8-и разрядам каждого 24-х разрядного слова памяти программ при инициализации буферов данных или переменных в исходной программе.

Например, эта директива позволяет вычислить 16-разрядный адрес для переменной var:

.INIT var: ^buff + 17;

А следующая директива вычисляет 24-разрядный адрес для этой же переменной:

.INIT24 var: ^buff + 17;

Директива GLOBAL

Директива GLOBAL обеспечивает доступ к переменным, буферам и портам из других модулей программы. Для доступа к одной из этих структур из других модулей необходимо объявить ее директивой GLOBAL. Директива GLOBAL имеет формат:

.GLOBAL внутренний_символ 1, внутренний_символ 2,...;

Пример:

.VAR/PM/RAM buff[10]; {Создать буфер buff размерностью

 10 элементов}

.GLOBAL buff; {Объявить буфер видимым из других модулей}

После того как структура объявлена глобальной, другие модули могут обращаться к ней в программе. Предварительно эта структура в них должна быть объявлена как внешняя с помощью директивы EXTERNAL.

Директива ENTRY

Директива ENTRY позволяет обращаться к программным меткам в других модулях. Это позволяет использовать метку для вызова подпрограммы или межмодульных переходов. Директива ENTRY имеет формат:

.ENTRY метка 1, метка 2, ...;

Пример:

.ENTRY met; {Делает метку met доступной из других модулей}

С тех пор как метка объявлена директивой ENTRY, другие модули могут обращаться к ней, идентифицируя ее как внешнюю с помощью директивы EXTERNAL.

Директива EXTERNAL

Директива EXTERNAL позволяет программному модулю обращаться к глобальным структурам данных (переменным, буферам и портам) и программным меткам, объявленным в других модулях.

Структура должна быть определена до этого с помощью директивы GLOBAL или ENTRY в тех модулях, где она впервые объявлена. Другие модули должны использовать директиву EXTERNAL для открытия доступа к внешним структурам. Директива имеет формат:

.EXTERNAL структура 1, структура 2, ...;

Пример:

.EXTERNAL met; {Метка находится в другом модуле}

Директива INCLUDE

Директива INCLUDE используется для включения других исходных файлов в файл, предназначенный для ассемблирования. Ассемблер открывает, читает и ассемблирует указанный файл, когда он встречает строку оператора INCLUDE. Ассемблированный код объединяется в выходном файле с расширением obj. Когда ассемблер достигает конца включенного файла, он возвращается в первичный исходный файл и продолжает обработку. Директива INCLUDE имеет следующий формат:

.INCLUDE <имя_файла>;

Если файл, который должен быть включен директивой INCLUDE, находится в текущей директории вместе с программой, в угловых скобках требуется указать только имя файла. Если файл находится в другом каталоге, необходимо указать полный путь к этому каталогу и имя файла (или использовать переменную среды окружения ADII). Например, если файл, который должен быть включен, называется filter.dsp и расположен в директории C:\ADSP2181\PROG2\, тогда директива INCLUDE должна быть задана следующим образом:

.INCLUDE <C:\ADSP2181\PROG2\filter.dsp>;

Это позволит ассемблеру найти файл. Существует и другой способ указания пути к файлу. Так можно указать путь, используя переменную среды окружения ADII с помощью команды: