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<title>CTerm非常精華下載</title>
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<td width="68%" background="DDl_back2.jpg" height="44"><big><big><font face="黑體"><p align="center"> DSP開發技術 (BM: chaosboy wbs) </font></big></big></td></tr>
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<hr><p align="left"><small>發信人: chaosboy (大夢方醒), 信區: DSPTech <br>
標 題: TMS320C54X C編譯器的使用（轉載） <br>
發信站: BBS 水木清華站 (Mon Jun 3 12:33:18 2002) <br>
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TMS320C54x C編譯器的使用 <br>
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武漢力源電子股份有限公司開發部（430010） 劉朝暉 <br>
摘 要 介紹了TI公司提供的TMS320C54x C編譯器的使用特點，討論了關于移植、與 <br>
匯編的接口等問題。 <br>
關鍵詞 TMS320C54x C編譯器 移植 嵌入匯編 <br>
1 前言 <br>
TMS320C54x 是TI公司針對通信應用推出的中高檔16位定點DSP系列器件。該系列器 <br>
件功能強大、靈活，較之TMS320C2xx ，具有以下突出優點： <br>
（1）速度更快：40～100MIPS； <br>
（2）指令集更為豐富； <br>
（3）更多的尋址方式選擇； （4）兩個40位的累加器； <br>
（5）硬件堆棧指針； <br>
（6）支持塊重復和環型緩沖區管理。 <br>
TMS320C54x 的應用一般較為復雜，因此，完全采用匯編語言進行編程將是一件很困 <br>
難、也很低效的事情。而C語言以其靈活性、易移植性，已成為單片機開發的一種趨勢， <br>
對于更為復雜的DSP應用來說，更是如此。 <br>
TI公司為TMS320C54x提供了功能強大的C編譯器，支持優化功能。下面就對使用TMS <br>
320C54x C編譯器中的一些體會介紹給讀者。作者在實踐中使用的TMS320C54x C編譯器的 <br>
版本為1.10版，以下的討論都基于該版本。 <br>
2 C語言的移植 <br>
在進行復雜算法開發時，一般的做法是先在PC上用高級語言（如C語言）進行仿真， <br>
然后再移植到DSP平臺中?？紤]到效率問題，可進一步進行手工匯編的調整。編譯器的工 <br>
作方式大致可分為兩類：一類直接由高級語言產生目標代碼；另一類則是先生成中間的 <br>
匯編代碼，再匯編成目標代碼。TI公司提供的C編譯器屬于后者。這樣，用戶可方便地根 <br>
據中間的匯編代碼進行手工調整和改寫。 <br>
在進行C語言移植時，涉及到兩個問題：一是庫函數的使用，二是字長問題。TI的T <br>
MS320C54x C編譯器提供符合ANSI C的函數庫。至于字長，要取決于硬件機器字長和操作 <br>
系統，但一般來說，在不同的系統中，short型為16位，long型為32位，而int型卻有所 <br>
不同。如，在VC環境中，int型為32位，而對于TMS320C54x C編譯器來說，int型則為16 <br>
位。因此，在將C源程序由仿真環境向TMS320C54x平臺移植時，應根據各變量的取值范圍 <br>
，盡可能地將int型歸類為short型或long型。 <br>
3 段的分配 <br>
雖然，C語言是一種相對高效的高級語言，并且TI提供的C編譯器還結合硬件特點支 <br>
持三級優化功能，但生成的匯編代碼效率仍可能會不盡人意。如作者預使用環型緩沖區 <br>
管理功能，這就要求該緩沖區應被定位到相對特定的位置。因此，用戶對C編譯器究竟是 <br>
如何進行存儲分配的，應有一定的了解。 <br>
目標碼是以段為單位組織的。至于TMS320C54x 匯編器是如何具體分配段，而連接器 <br>
又是如何進行連接的，這些并非本文的要旨，詳細內容請參見關于TMS320C54x 匯編/連 <br>
接器的使用一書。這里，僅結合C語言的特點，簡單介紹一下幾種常用段的使用。 <br>
總的來說，可將所有的段分為兩類：已初始化段和未初始化段。 <br>
已初始化段中包含數據表和可執行代碼，常用的有3個：.text 段、.cinit段和.co <br>
nst段。其中，.text 段中包含所有可執行的代碼以及常量；.cinit段中包含未用const <br>
聲明的外部（external）或靜態（static）數據表；.const段中則包含已用const聲明的 <br>
外部或靜態數據表以及字符串常量。 <br>
未初始化段在存儲器（通常為RAM）中保留空間，用于程序運行時創建和存儲變量， <br>
常用的有兩個：.bss段和.stack段。其中，.bss段用于為全局和靜態變量保留空間，在 <br>
程序開始執行時，由C引導程序將.cinit段中的已初始化數據復制到.bss段中。.stack段 <br>
用作C的系統堆棧，向被調函數傳遞參數，并為局部變量分配空間。 <br>
在上述五個常用段中，.text 段和.cinit段被固定連接至程序空間，存儲器類型可 <br>
以是ROM或RAM（一般為ROM，具體取決于編譯時RAM或ROM方式的選擇）；.bss段和.stac <br>
k段則被固定連接至數據空間，存儲器類型只能是RAM。 <br>
而.const段的使用則較為靈活。.const段被固定連接至數據空間，但存儲器類型可 <br>
以是ROM或RAM。這就有別于.cinit段：.cinit段被連接至程序空間，程序執行時，再被 <br>
復制到數據空間中的.bss段中。這樣，一張未用const聲明的數據表要同時占用程序（. <br>
cinit段）和數據空間（.bss段）的一部分。與之相比較，如果系統支持數據ROM，則該 <br>
數據表改用const聲明后，只需占用數據空間（.const段）的一部分。 <br>
如果程序較為復雜，由C編譯器生成的.bss段會比較龐大，這種情況下對.bss段進行 <br>
特定操作就比較困難。如將幾個常用的數據表連接至片內RAM，而非片外RAM；或需對某 <br>
個數據表進行特殊尋址。這時，即使目標系統不支持數據ROM，也有必要使用.const段。 <br>
這就需要在連接時對.const段作如下規定：在程序空間中加載，而在數據空間中運行。 <br>
C引導程序對其處理的方法類似與.cinit段，將其從程序空間復制到數據空間。具體實現 <br>
，請參見TMS320C54x C編譯器的用戶指南。但作者在使用1.10版的TMS320C54x C編譯器 <br>
時發現，該版本的引導程序并不支持.const段的加載。通過閱讀C編譯器所帶的庫函數的 <br>
源代碼，參照引導程序對.cinit段的處理，作者修改了該段引導程序，使之支持對.con <br>
st段的加載。 <br>
除上述五個常見段外，TMS320C54x C編譯器還可能產生兩個段：.switch段和.sysm <br>
em段。其中，.switch段包含用于開關（switch）語句的數據表；而.sysmem段則用于動 <br>
態存儲分配。如果直接使用了匯編，還可能用到.data段以及自命名的已初始化（代碼） <br>
段和未初始化（變量）段。 <br>
4 C與匯編語言的混用 <br>
在C語言中使用匯編語言，可采取兩種方式：一是調用匯編語言子程序；二是使用嵌 <br>
入匯編。 <br>
4.1 調用匯編語言子程序 <br>
在TMS320C54x C程序中調用匯編語言子程序，必須遵循其函數調用規則和寄存器使 <br>
用規則。 <br>
TMS320C54x C編譯器在處理函數調用時，關于如何傳遞入口參數以及如何返回出口 <br>
參數制定了一套嚴格的規則。詳細內容請參見文獻[2]。 <br>
TMS320C54x 共有8個通用寄存器（AR0～AR7），其中AR1、AR6和AR7可能會被編譯器 <br>
所使用，其中AR1一般用作局部變量暫存，而AR7常被用作全局變量。所以，如果所調用 <br>
的匯編語言子程序中使用了這3個寄存器，應作上下文保護。 <br>
TMS320C54x C編譯器支持寄存器變量的使用，最多兩個，分別為：AR1和AR6。通常 <br>
的用法是創建全局寄存器變量。較之一般存儲單元，C54x 對寄存器的存取速度最快。因 <br>
此，對一些使用頻率很高的變量來說，將其聲明為寄存器變量，可顯著提高處理速度。 <br>
<br>
如果使用了全局寄存器變量，應采用-r選項對所有代碼（包括庫函數）進行重新編 <br>
譯，以禁止C編譯器對AR1或AR6的使用。 <br>
4.2 嵌入匯編 <br>
雖然TMS320C54x C編譯器提供了三級優化功能，但作者實際使用的體會仍不夠滿意 <br>
。而在C中調用匯編語言子程序，又要求嚴格遵循其參數傳遞規則。由于TMS320C54x C編 <br>
譯器支持在C源代碼中直接用asm語句嵌入匯編，故在C編譯器所產生的中間匯編代碼的基 <br>
礎上，可局部使用嵌入匯編。這樣，一方面可大大提高一些頻繁使用的代碼段的效率， <br>
另一方面，又不用改變原來的函數框架，也便于對照仿真結果進行調試。 <br>
在進行嵌入匯編時，要特別注意流水線的沖突。TMS320C54x 采用6級流水線結構， <br>
在出現流水線沖突的地方，可插入空操作（nop）指令來解決。常見的易產生流水線沖突 <br>
的指令如STLM、ADDM等。 <br>
關于1.10版，還有一個值得注意的問題，即如何由兩個短整數獲得32位的長整數乘 <br>
積。 <br>
如： <br>
short m1,m2; <br>
long result; <br>
result = (long) (m1 * m2); (1) <br>
result = ((long) m1 * (long) m2); (2) <br>
對于(1)，1.10版的編譯器只是將乘積的低16位存入result；而對于(2)，得到的是 <br>
一個32位的長整數乘積，但卻是調用了兩個長整數相乘的庫函數（L$$MPY）而得到的， <br>
這對于含有大量乘加運算的DSP應用來說，效率上難以令人接受。為此，采用嵌入匯編可 <br>
方便地解決這個問題。 <br>
5 結語 <br>
上述討論中的1.10版的TMS320C54x C編譯器是一個DOS下的工具，相應的仿真調試環 <br>
境也不夠友好。目前，TI公司針對TMS320C54x 系列已經推出了一個功能強大的集成開發 <br>
環境。 <br>
參 考 文 獻 <br>
1 TMS320C54x Optimizing C Compilier User’s Guide. Texas Instruments Inc., 1 <br>
997 <br>
2 TMS320C54x Assembly Language Tools User’s Guide. Texas Instruments Inc., <br>
1997 <br>
3 TMS320C54x DSP CPU and Peripherals. Texas Instruments Inc., 1996 <br>
4 TMS320C54x DSP Mnomonic Instruction Set. Texas Instruments Inc., 1996 <br>
<br>
-- <br>
<br>
※ 來源:·BBS 水木清華站 smth.edu.cn·[FROM: 166.111.151.169] <br>
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<p align="center">[<a href="DSP開發技術.htm">回到開始</a>][<a href="6.htm">上一層</a>][<a href="93.htm">下一篇</a>]
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