基于DSP編程的幾個關(guān)鍵問題
1 McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)串口利用DMA中的多幀(Multi-Frame)方式通信的中斷處理
在實際通信應(yīng)用中,一個突發(fā)之后,程序必須為下一個突發(fā)作準備。因此一般采用串口的DMA多幀方式但在串口以DMA方式傳輸數(shù)據(jù)時卻有一些問題要討論。首先DMA的傳輸同步事件應(yīng)設(shè)McBSP的傳輸事件即XEVT,這樣一字節(jié)傳輸后會自動準備另一字節(jié)(McBSP的READY上升沿觸發(fā)DMA傳輸)。中斷發(fā)生時意味著一個塊已傳完,這時DMA的使能自動關(guān)閉,McBSP的READY將一直保持高狀態(tài)。但是在下一次突發(fā)傳輸直接使能DMA時卻啟動不了傳輸(相信會有許多我遇到此類問題)。這是因為無法產(chǎn)生McBSP觸發(fā)啟動所需的READY上升沿。解決辦法是在中斷程序中先關(guān)閉McBSP的發(fā)送,使 READY=0,隨后在程序中發(fā)送使能DMA,再打開McBSP的發(fā)送即可。如先打開McBSP的發(fā)送后打開DMA,也是不會工作的。因為McBSP的 READY已經(jīng)由0變到1了,無法再產(chǎn)生READY上升沿。
2關(guān)閉DMA與關(guān)閉McBSP的區(qū)別
在通信領(lǐng)域,為了充分利用DSP的片上外設(shè)資源,常常利用DMA把從串口來的數(shù)據(jù)或要發(fā)的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū),再處理。對DMA而言,只要其在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針指向了中斷應(yīng)發(fā)生的位置,就產(chǎn)生中斷。但此時最后一個數(shù)據(jù)只是進入了McBSP而并未真正發(fā)出去,所以在傳送結(jié)束的中斷程序中只能關(guān)閉DMA不能關(guān)閉McBSP。因為此時McBSP的發(fā)寄存器DXR中還有一個字沒有發(fā)出。
3 McBSP串口配置的關(guān)鍵時序
主要是寄存器SPCR2的配置:在保持RRST、XRST、FRST各位為0的前提下,配置好其它串口控制寄存器。等待至少2個CLKR/T時鐘以確保DSP內(nèi)部的同步。
(1)可以向DXR裝載數(shù)據(jù)或使能DMA。
(2)使能GRST(GRST=1)(如果需要DSP內(nèi)部產(chǎn)生采樣時鐘)。
(3)使能RRST或XRST,注意此時要保證SPCR中僅有此一位發(fā)生改變。
(4)使能FRST(FRST=1)(如果需要DSP內(nèi)部產(chǎn)生幀同步)。
(5)等待2個R/T CLK時鐘周期后,收或發(fā)端便會有效。
4匯編語言程序中的變量
匯編語言程序中的公用變量應(yīng)在文件中定義,如.def carry。匯編語言程序中使用的局部變量不需定義,可直接聲明,例如trn_num .word 00h。如果在兩個asm文件中有兩個都沒有定義的同名變量,則編譯程序會認為分他們不是同一變量。在匯編程序的開頭應(yīng)有.mmregs宏語句。它一方面表示對默認定義的確認(ah,bh,trn等),另一方面可以對所用寄存器重新定義。如:.mmregs DMPREC .set 54h ;定義DMA優(yōu)先和使能寄存器地址在54h DMSA .set 55h DMSDN .set 57h DXR10 .set 23h ;定義串口1的發(fā)送寄存器地睛在23h
5 ST1寄存器中CPL位的影響
CPL位是編譯模式控制位,它表示在相對直接尋址時采用哪種指針。當CPL=0時,使用頁指針DP;當CPL=1時,使用堆棧指針SP。實際使用中二者沒有什么差別,但使用SP尋址的程序更易讀。在程序中經(jīng)常使用CPL=1。
6指令的歧義
6.1 比較下面指令STLM B,AR4 ;把bl內(nèi)容送入寄存器AR4 (×)
STLM B,*AR4 ;把bl內(nèi)容送入寄存器AR4 (√)
前者實際執(zhí)行的是把bl內(nèi)容送入一個系統(tǒng)用的緩沖區(qū),后者也可用:MVDM BL,AR4 ;把bl內(nèi)容送入寄存器AR4 (√)
其他易導致歧義的語句還有:
LD AR5,A ;把AR5的內(nèi)容送入寄存器A (×)
LDM AR5,A ;把AR5的內(nèi)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 (√)
僅對某些寄存器有效的指令:
MVDD * AR2+,*AR3+ ;把以AR2為地址的內(nèi)容拷入AR3的地址中此類指令用作數(shù)據(jù)塊搬移特別有效,但僅對AR2、AR3、AR4、AR5有效。
易錯語句中對程序運行危害最大的是:
ST #0,*(bsp0_out_sign) ;bsp0_out_sign是一個變量名(√)
STM #0,bsp0_out_sign ;此語句被編譯為STM #0,PMST或STM #0,IMR (×)
這種語句會導致程序運行中的隨機故障,且極難發(fā)現(xiàn)。
6.2 流水沖突
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實際上,上段程序得不到AR4=to-dce-buff+AL的結(jié)果。這是因為DSP一般采用深度為3~6級的流水結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了無法解決的沖突,所以它不能被正確執(zhí)行。解決的辦法是在賦值和引用之間插入一條或幾條其他的指令,或NOP語句即可。
7匯編與C語言混合編程的關(guān)鍵問題
7.1 C程序變量與匯編程序變量的共用為了使程序更易于接口和維護,可以在匯編程序中引用與C程序共享的變量:.ref_to_dce_num,_to_dte_num,_to_dce_buff,_to_dte_buff
在匯編程序中引用而在C程序可直接定義的變量:
unsigned char to_dte_buff[BUFF_SIZE]; //DSP發(fā)向PC機的數(shù)據(jù)
int to_dte_num; //緩沖區(qū)中存放的有效字節(jié)數(shù)
int to_dte_store://緩沖區(qū)的存放指針
int to_dte_read; //緩沖區(qū)的讀取指針
這樣經(jīng)過鏈接就可完成對應(yīng)。
7.2 程序入口問題在C程序中,程序的入口是main()函數(shù)。而在匯編程序中其入口由*.cmd文件中的命令決定,如:-emain_start;程序入口地址為main_start。這樣,混合匯編出來的程序得不到正確結(jié)果。因為C到ASM的匯編有默認的入口c-int00,從這開始的一段程序為C程序的運行做準備工作。這些工作包括初始化變量、設(shè)置棧指針等,相當于系統(tǒng)殼不能耐跨越。這時可在*.cmd文件中去掉語句:-e main_start。如仍想執(zhí)行某些匯編程序,可以C函數(shù)的形式執(zhí)行,如:
main_start();//其中含有其他匯編程序
但前提是在匯編程序中把_main_start作為首地址,程序以rete結(jié)尾(作為可調(diào)用的函數(shù))的程序段,并在匯編程序中引用_main_start,即.ref _main_start。
7.3 移位問題在C語言中把變量設(shè)為char型時,它是8位的,但在DSP匯編中此變量仍被作為16位處理。所以會出現(xiàn)在C程序中的移位結(jié)果與匯編程序移位結(jié)果不同的問題。解決的辦法是在C程序中,把移位結(jié)果再用0X00FF去“與”一下即可。
7.4 堆棧問題在匯編程序中對堆棧的依賴很小,但在C程序中分配局部變量、變量初始化、傳遞函數(shù)變量、保存函數(shù)返回地址、保護臨時結(jié)果功能都是靠堆棧完成。而C編譯器無法檢查程序運行時堆棧能否溢出。所以應(yīng)盡量多給堆棧分配空間。C編譯器的默認大小為1KB。在程序不正常跑飛時應(yīng)注意檢查是否堆棧溢出。
7.5 程序跑飛問題編譯后的C程序跑飛一般是對不存在的存儲區(qū)訪問造成的。首先要查.MAP文件并與memery map圖對比,看是否超出范圍。如果在有中斷的程序中跑飛,應(yīng)重點查在中斷程序中是否對所用到的寄存器進行了壓棧保護。如果在中斷程序中調(diào)用了C程序,則要查匯編后的C程序中是否用到了沒有被保護的寄存器并提供保護(在C程序的編譯中是不對A、B等寄存器進行保護的)。
8命令文件的編寫
在編輯*.cmd文件時編譯連接器默認:page 0就是ROM區(qū),page 1就是RAM區(qū)。下列段必須放在ROM區(qū)。
.text load=PROG PAGE 0 ;程序段
.const load=data PAGE 0 ;常數(shù)段
.cinit load=data PAGE 0 ;初始化段
.switch load=data PAGE 0 ;switch指令常數(shù)表
值得注意的是盡量不要用FILL選項,一旦進行填充會使生成的.out文件增大甚至超過內(nèi)部的存儲空間而無法Bootload。
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