用C语言设计TMS320C2X/C5X应用程序（2） 应用程序, 寄存器, 编译器, C语言, 子程序

yuyang911220

四、中断函数
        在定点C编译器中，中断可以用C函数直接处理。每个中断采用固定的程序名。如下所示：

• c_int0 系统复位中断
• c_int1 外部中断0
• c_int2 外部中断1
• c_int3 外部中断2
• c_int4 内部定时器中断
• C_int5 串行口接收中断
• c_int6 串行口发送中断
• c_int7 TDM 口接收中断
• c_int8 TDM口发送中断
• c_int9 外部中断3

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        调用上述中断程序时，首先调用一个名为I$$SAVE的子程序，这个子程序保护了所有的寄存器。同样，在函数返回时，调用一个名为1$$REST的子程序用于恢复被保护的寄存器。
       用C语言编写中断程序时，必须注意以下几点：
        （1）对由SP（AR1）指向的字，编译器可能正在使用，因此必须加以保护。
        （2）中断的屏蔽和使能必须由程序员设置，设置的方法是用嵌人汇编语句的方法修改IMR寄存器。这样修改不会破坏C环境或C指针。
        （3）中断程序没有参数传递，即使说明，也将被忽略。
        （4）由于用C编写中断程序时，需要保护所有的寄存器，因此效率不高。
        （5）将一个程序与某个中断关联时，必须在相应的中断矢量处放置一条跳转指令。采用.sect汇编指令建立一个简单的跳转指令表就可以实现这个功能。
        （6）在汇编语言中，注意必须在中断程序名前加一下划杠。例如，c语言中的c_int1，在汇编语言中为_c_int1。
        （7）中断程序或在中断程序中需要调用的程序都不能用_oe选项进行优化编译。
        五、表达式分析
        当C程序中需要计算整型表达式时，必须注意到以下几点：
        1.  算术上溢和下溢。即使采用16位操作数，TMS320C2X/C5X也产生32位结果。因此，算术溢出是不能以一种可预测的方式进行处理的。
        2.  整除和取模。TMS320C2X/C5X没有直接提供整除指令，因此，所有的整除和取模运算都需要调用库函数来实现。这些函数将运算表达式的右操作数压人堆栈，将左操作数放入累加器的低16位。函数的计算结果在累加器中返回。
        3.  32位表达式分析。下面的的一些运算在函数调用时并不遵循标准的C调用规则，目的在于提高程序运行速度和减少程序代码空间。
        （1）通过变量的左移（2）通过变量的右移（3）除法（4）取模（5）乘法
        4.  C代码访问16位乘法结果的高16位。采用如下方法可以访问16乘法结果的高16位。无需调用32位乘法的库函数。
        （1）有符号结果：

• int m1,m2,result；
• result=((long)ml*(long)m2) >> 16;

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        （2）无符号结果：

• unsign m1,m2,result;
• result=((unsigned long)m1*(unsigned long)m2) >> 16;

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        TMS320C2X/C5X的C编译器将浮点数表示为IEEE单精度格式。单精度数和双精度数都表示位32位，两者没有任何区别。在TMS320C2X/C5X的浮点库中提供了一组浮点数学库函数，如加法、减法。乘法、除法、比较、整数和浮点数转换、标准的错误处理等。这些函数也不遵循标准的C调用规则。调用这些函数时，C编译器先将参数压人运行堆栈，然后调用浮点库函数。函数执行时，首先将参数从堆栈中弹出，然后执行函数运算，最后将运算结果压人堆栈返回。
        有些浮点库函数需要整型或长整型参数或返回整型或长整型结果，对这些函数，用累加器的低16位传递或返回整型数，而用累加器的所有32位传递或返回长整型数。
        六、TMS320C2X/C5X C语言程序开发举例
        本节我们以TMS320C2X为例，说明定点DSP芯片C程序的开发过程。软件开发过程与浮点DSP芯片的开发过程相类似，主要分以下几个步骤：
        1.  用编辑器（如EDIT、PE2等）编辑一个或多个C程序，如example1.c，example2.c。
        2.  用一步编译程序dspcl.exe对C程序编译汇编形成目标文件，如example1.obj，example2.obj：

• dspcl_v25_g_mn_o2 example1.c
• dspc_v25_g_mn_o2 example2.c

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        命令选项中的_v25表示是TMS320C2X，若是TMS320C5X，则选项为_v50。
        3.  根据实际应用编辑一个链接命令文件，如example.cmd。下面是一个典型的TMS320C25的链接命令文件：
        例2.3  TMS320C25链接命令文件

• example.cmd                         /* 命令文件名*/
• -c                                  /*ROM初始化*/
• -o example.out                        /*输出文件名为example.out*/
• -m example.map                       /*同时产生映象文件example.map*/
• example1.obj                         /*第一个C目标文件*/
• example2.obj                         /*第二个C目标文件*/
• -l rts25.lib                            /*链入TMS320C25运行支持库*/
• -l flib25.lib                           /*链入TMS320C25浮点库*/
• MEMORY
• PAGE0:VECS:  origin=0h  len=30h
• PAGE0ROG:  orgin=30h  len=0EFDOh    /*程序空间*/
• PAGE1ATA:  origin=800h  len=OE800h    /*数据空间*/
• SECTIONS
• vecs:{}>VECS                            /*中断矢量*/
• .text:{}>ROG PAGE0                     /*代码*/
• .cinit:{}> PROG PAGE0                    /*C初始化表*/
• .switch:{}>ROG PAGE0                   /*switch语句表*/
• .bss:{}>DATA PAGE1                      /*变量*/
• .const:{}>DATA PAGE1                    /*常数变量*/
• .stack:{}>DATA PAGE1                    /*系统堆栈*/
• .sysmem:{}>DATA PAGE1                  /*动态存储器*/

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        4.  链接形成example.out：

• dsplnk example.cmd

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        5.  用C源码调试器进行调试（模拟器、硬件仿真器等）。
        例2.4  用C语言编写一个TMS320C5X的输入输出程序，并用simulator进行调试。

• /*本程序是TMS320C5X的一个I/O口输入和输出程序，程序从I/O口地址0x0读人8位数据并存人数组中，同时将另一数组的数值写至I/O口地址0x1*/
• ＃include  "ioports.h"            /*包含ioports.h头文件*/
• ＃define  RD_PORT  Ox00;      /*定义输入I/O口*/
• ＃define  WR_PORT  Ox01;      /*定义输出I/O口*/
• 1nt indata[5],outdata[5];            /*定义全局数组*/
• main()
• int i;
• for(i=0;i<5;i++) outdata=i<<2;     /*初始化outdata数组*/
• for(i=0;i<5;i++)                  /*循环5次*/
• inport(RD_PORT,&indata);       /*读I/O口*/
• outport(WR_PORT,outdata);       /*写I/O口*/

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        用TMS320C5X  simulator调试I/O口时，将I/O口与一文件相关联。这里我们建立两个文件RD.DAT和WR.DAT，并将RD.DAT文件初始化为：

• 0x0011
• 0x0022
• 0x0033
• 0x0044
• 0x0055

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        上述程序运行结束后，可以观察数组indata及文件WR.DAT。正确的结果应为indata[5]={0x11,0x22,0x33,0x44,0x55}，文件WR.DAT应为

• 0x0000
• 0x0004
• 0x0008
• 0x00C0
• 0x0010

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        例2.5  用C语言编写一个具有中断功能的TMS320C50程序，用硬件仿真器进行调试。

• /*本程序是TMS320C50的一个串行口输入输出程序。TMS320C50与PCM编译码器MC14LC5480通过串行口相接。中断程序从串行口读人8位数据，并将它写回串行口*/
• #define VEC_ADDR(volatile int * )0x00;       /*矢量地址*/
• Fvolatile int * RCV_ADD=(volatile int *)0x20;   /*C50串行口接收寄存器地址*/
• volatile int * XMT_ADD=(volatile int *)0x21;    /*C50串行口发送寄存器地址*/
• int indata;                                  /*定义全局变量*/
• main()
• {
• volatile int * INTVEC=VEC_ADDR;       /*矢量指针*/
• INTVEC[]=(volatile int)c_int5;            /*置串行口接收中断矢量*/
• /*初始化串行口*/
• asm("SPLK #0CH,SPC ");                /*F0=FSM=1,DLB=MCM=TXM=0*/
• asm("OPL #0C0H,SPC ");                 /*XRST=RRST=1*/
• for(;;);                               /*等待中断*/
• }
• void c_int5()                          /*串行口接收中断*/
• {
• indata=RCV_ADD[0];
• XMT_ADD[0]=indata;

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        以上附录中我们介绍了用C语言开发DSP芯片的方法。用C语言开发DSP芯片缩短了开发周期，提高了程序开发的效率，也使程序的可读性和可移植性大大提高，对于系统的改进和升级换代也带来了极大的便利。当然，用目前的C编译器生成的程序代码，其效率还不能完全与手工编写的效率相比拟“，因此实际DSP应用系统中往往采用C和汇编的混合编写方法。