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DSP编程的几个关键问题
文章作者：西安电子科技大学信息科学研究所（710071）李 忠 中国航天504研究所 李 峰
文章类型：设计应用 文章加入时间：2003年10月8日14:42
文章出处：电子技术应用
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摘要：对DSP串口的DMA传输方式使用中可能遇到的疑难问题、汇编指令歧义及C语言混
合编程容易犯的错误作了列举分析，对Bootload编程的疑难点做出了实例解释。
关键词：汇编指令的歧义 Bootload Bug McBSP Multi-Frame
DSP芯片凭其优异的性能在高速计算领域有着巨大的应用前景。但其应用所涉及的知识非常
庞杂。本文以TI公司320C54X系列为蓝本进行提纯，所有认识都是笔者在实际工作中亲手实
践所得。当程序调不通不知该从何处下手时，此文也许会有所帮助。这些关键点有些是TM
S320C5409所触有而有些是与DSP所共有的。
1 McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)串口利用DMA中的多帧（Multi-Frame）方
式通信的中断处理
在实际通信应用中，一个突发之后，程序必须为下一个突发作准备。因此一般采用串口的
DMA多帧方式但在串口以DMA方式传输数据时却有一些问题要讨论。首先DMA的传输同步事件
应设McBSP的传输事件即XEVT，这样一字节传输后会自动准备另一字节（McBSP的READY上升
沿触发DMA传输）。中断发生时意味着一个块已传完，这时DMA的使能自动关闭，McBSP的R
EADY将一直保持高状态。但是在下一次突发传输直接使能DMA时却启动不了传输（相信会有
许多我遇到此类问题）。这是因为无法产生McBSP触发启动所需的READY上升沿。解决办法
是在中断程序中先关闭McBSP的发送，使READY=0，随后在程序中发送使能DMA，再打开McB
SP的发送即可。如先打开McBSP的发送后打开DMA，也是不会工作的。因为McBSP的READY已
经由0变到1了，无法再产生READY上升沿。
2 关闭DMA与关闭McBSP的区别
在通信领域，为了充分利用DSP的片上外设资源，常常利用DMA把从串口来的数据或要发的
数据放入缓冲区，再处理。对DMA而言，只要其在数据缓冲区的指针指向了中断应发生的位
置，就产生中断。但此时最后一个数据只是进入了McBSP而并未真正发出去，所以在传送结
束的中断程序中只能关闭DMA不能关闭McBSP。因为此时McBSP的发寄存器DXR中还有一个字
没有发出。
3 McBSP串口配置的关键时序
主要是寄存器SPCR2的配置：在保持RRST、XRST、FRST各位为0的前提下，配置好其它串口
控制寄存器。等待至少2个CLKR/T时钟以确保DSP内部的同步。
（1）可以向DXR装载数据或使能DMA。
（2）使能GRST（GRST=1）（如果需要DSP内部产生采样时钟）。
（3）使能RRST或XRST，注意此时要保证SPCR中仅有此一位发生改变。
（4）使能FRST（FRST=1）（如果需要DSP内部产生帧同步）。
（5）等待2个R/T CLK时钟周期后，收或发端便会有效。
4 汇编语言程序中的变量
汇编语言程序中的公用变量应在文件中定义，如.def carry。汇编语言程序中使用的局部
变量不需定义，可直接声明，例如trn_num .word 00h。如果在两个asm文件中有两个都没
有定义的同名变量，则编译程序会认为分他们不是同一变量。在汇编程序的开头应有.mmr
egs宏语句。它一方面表示对默认定义的确认（ah,bh,trn等），另一方面可以对所用寄存
器重新定义。如：
.mmregs
DMPREC .set 54h ;定义DMA优先和使能寄存器地址在54h
DMSA .set 55h
DMSDN .set 57h
DXR10 .set 23h ;定义串口1的发送寄存器地睛在23h
5 ST1寄存器中CPL位的影响
CPL位是编译模式控制位，它表示在相对直接寻址时采用哪种指针。当CPL=0时，使用页指
针DP；当CPL=1时，使用堆栈指针SP。实际使用中二者没有什么差别，但使用SP寻址的程序
更易读。在程序中经常使用CPL=1。
6 指令的歧义
6.1 比较下面指令
STLM B，AR4 ；把bl内容送入寄存器AR4 （×）
STLM B,*AR4 ；把bl内容送入寄存器AR4 （√）
前者实际执行的是把bl内容送入一个系统用的缓冲区，后者也可用：
MVDM BL，AR4 ；把bl内容送入寄存器AR4 （√）
其他易导致歧义的语句还有：
LD AR5，A ；把AR5的内容送入寄存器A （×）
LDM AR5，A ；把AR5的内容送入寄存器A （√）
ANDM #0x107e,AR4；把#107e加到寄存器AR4 （×）
ANDN #0x107e，*AR4;把#107e加到寄存器AR4 （√）
仅对某些寄存器有效的指令：
MVDD * AR2+，*AR3+ ；把以AR2为地址的内容拷入AR3的地址中
此类指令用作数据块搬移特别有效，但仅对AR2、AR3、AR4、AR5有效。
易错语句中对程序运行危害最大的是：
ST #0，*（bsp0_out_sign） ;bsp0_out_sign是一个变量名（√）
STM #0，bsp0_out_sign ；此语句被编译为STM #0,PMST或STM #0，IMR （×）
这种语句会导致程序运行中的随机故障，且极难发现。
6.2 流水冲突
分析以下程序：
STM to_dce_buff,AR4
LDM AR4,B
ADD A,B ;B=AR4+AL
MVDM BL,AR4 ;AR4=to-dce-buff+AL
实际上，上段程序得不到AR4=to-dce-buff+AL的结果。这是因为DSP一般采用深度为3～6级
的流水结构，产生了无法解决的冲突，所以它不能被正确执行。解决的办法是在赋值和引
用之间插入一条或几条其他的指令，或NOP语句即可。 |
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