TI DSP集成开发环境CCS的使用

只看该作者 · 2018-12-4 12:27

TI DSP集成开发环境CCS的使用

CCS是TI公司推出的用于开发DSP芯片的集成开发环境，它采用Windows风格界面，集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试以及实时跟踪等功能于一体，极大地方便了DSP芯片的开发与设计，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。

一、CCS的简介
CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境,在Windows操作系统下，采用图形接口界面，提供环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具。 CCS有两种工作模式：
1、软件仿真器模式：可以脱离DSP芯片，在PC机上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。
2、硬件在线编程模式：可以实时运行在DSP芯片上,与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。
本次实验主要采用软件仿真器模式。

二、CCS系统配置
采用标准配置文件进行系统配置的步骤：
步骤1：启动CCS配置程序。双击桌面上的Setup CCS快捷图标，弹出对话框。
步骤2：清除以前定义的配置。
步骤3：选择与目标系统相匹配的配置文件。
步骤4：将所选中的配置文件加入到系统配置中。
步骤5：安装驱动程序。点击“Intall a Device Driver”，弹出选择器件驱动程序对话框。
步骤6：保存系统配置。打开“File”菜单，单击“Save”按钮，将系统配置保存在系统寄存器中，完成CCS的系统配置。

三、CCS中常用文件名和应用界面
1、常用文件名
*.cmd —— 链接命令文件；
*.obj —— 由源文件编译或汇编后所生成的目标文件；
*.out —— 完成编译、汇编、链接后所形成的可执行文件，可在CCS监控下调试和执行。
2、应用界面

四、实验举例

1. 创建新工程
利用CCS创建一个新工程，然后向该工程中添加源代码文件和库文件。
1) CCS的安装目录为c:\ti，首先在文件夹c:\ti\myprojects\下建立一个新的文件夹，命名为volume1。
2) 将c:\ti\tutorial\target(sim54xx或dsk5402等)\volume1文件夹中的内容拷贝到该新建的文件夹中。
3) 启动CCS。如果需要的话，对CCS进行配置，使其工作在C54x simulator模式下。
4) 从CCS的Project菜单下选择子菜单New。将出现Project Creation对话框。在对话框中“Project Name”处输入volume1，“Location”处用浏览方式选入在第一步中所建立的文件夹volume1的位置，在“Project Type”处选择Executable（.out）类型，在“Target”中选择CCS所配置的目标DSP类型。最后单击“Finish”完成。
5) 通过上述步骤Code Composer Studio就建立了一个工程文件，名为volume1.pjt，该工程文件用于存储工程配置以及在工程中所用到的若干文件。可在“工程项目观察窗口（Project view）”处看到。

2. 向工程中添加文件
一个工程项目包括源程序、库文件、链接命令文件和头文件等。
1) 在CCS中选择菜单Project® Add Files to Project，然后选文件volume.c，并单击Open。（也可在工程图标处单击鼠标右键在快捷菜单中选Add Files to Project，或将文件拖入工程视图窗口的文件夹中。）
2) 在CCS中选择菜单Project® Add Files to Project，并在文件类型选框中选汇编源文件（*.a*, *.s*），然后选vectors.asm 和 load.asm 这两个文件并单击Open。这些文件中包含了设置复位RESET中断到程序的C入口c_int00的一些汇编指令。（对于更加复杂的程序，可在vectors.asm 文件中定义更多的中断向量。也可利用DSP/BIOS来自动定义所有的中断向量。）
3) 在CCS中选择菜单Project® Add Files to Project，并在文件类型选框中选择链接命令文件（*.cmd），然后选volume.cmd并单击Open，该命令文件将汇编程序的段映射到DSP的存储空间中。
4) 在CCS中选择菜单Project® Add Files to Project，进入编译库文件夹（c:\ti\c5400\cgtools\lib），在文件类型选框中选择目标文件类型和库文件类型（*.o*, *.lib），为所配置的目标DSP选rts.lib文件并单击Open。该库文件为目标DSP提供了运行时间（runtime）支持。（对于一些目标DSP，运行时间库可以是一个更特殊的文件名，如rts_ext.lib 。）
5) 在工程视图窗口，用鼠标右键单击工程文件volume.pjt 并在快捷菜单中选择 Scan All Dependencies。这时volume.h应出现于工程视图窗口中的库（Libraries）文件夹中。
6) 单击Project左边的小加号＋，将展开工程列表：volume1.pjt，Libraries，以及 Source。该列表即为工程视图。
无需手工向工程中加入include文件，因为CCS将会在编译过程中自动找到这些文件。编译之后在工程视图中将出现这些include文件.。
如果要从工程中移出一个文件，只要在相应文件处单击鼠标右键在弹出的快捷菜单中选Remove from project 即可。
编译时CCS在以下路径依次查找工程文件：包含有源文件的文件夹；在compiler 或 assembler 选项中从左到右依次列出的文件夹。

3. 察看源代码
在工程视图中volume.c上双击，就可在CCS右边窗口中察看源代码。
请注意该程序中的以下部分：
Ÿ 在进入main函数后打印出一条消息，并进入死循环。循环体中程序调用了dataIO以及其他一些过程函数。
Ÿ 在过程函数中，将输入缓冲区（input buffer）中的每一个数值乘以增益（gain），并将结果放入输出缓冲区（output buffer）。程序也将调用汇编载入例程，该例程按照传递给它的processingLoad取值来消耗指令周期。
Ÿ 本例中dataIO函数除了返回之外不做其他任何动作。我们在这里不使用C代码来完成I/O，而是利用CCS中的一个探针Probe Point 来从主机的文件中读入数据并放入inp_buffer区域。

4. 编译并运行程序
编译并运行程序的步骤：
1) 选Project®Rebuild All 或单击工具按钮    （Rebuild All）。CCS重新编译，并链接工程中的全部文件。编译过程信息显示在CCS下部的窗口中。
2) 在默认情况下，将当前工程目录下的debug子目录中生成.out文件。通过CCS工具条可改变生成文件的存放位置。
3) 选File®Load Program，并在对话框中选刚刚编译生成的文件volume1.out，单击Open打开。（默认在目录c:\ti\myprojects\volume1\Debug\ 文件夹下）这样CCS就将程序载入目标DSP，并打开一个反汇编窗口，显示出相应的反汇编指令。CCS也将在窗口底部自动打开一个标签区域来显示程序送往stdout的输出。
4) 选View®Mixed Source/ASM，将同时看到c源代码和汇编结果代码。
5) 在混合模式窗口中单击一条汇编伪指令本身，并按F1键，CCS将搜索该条指令的帮助。
6) 选Debug®Go Main开始从main 函数处执行程序。程序暂停在main处，并用黄色的箭头标识。
7) 选Debug®Run或单击工具按钮（Run）来运行程序。
8) 选Debug®Halt来暂停程序执行。
9) 从菜单View中选Mixed Source/ASM。将看到不带相应汇编的c代码。从而可以方便地进行下一个任务：修改程序选项，修正语法错误。

5. 修改并运行程序
在前面的介绍中，预处理命令（＃ifdef and ＃endif）包围的程序部分不会被执行，因为没有定义FILEIO。在这一部分将在CCS中设置一个预处理选项。
1) 选Project®Build Options。
2) 在Build Options窗口的Compiler标签下，从列表栏选择Processor，在Define Symbols域键入FILEIO，然后按Tab键。
（注：窗口上部的编译命令中含有了选项-d。再次编译时程序中的＃ifdef FILEIO之后的语句将被包含。根据所使用的DSP板的不同其他选项也将发生变化。）
3) 单击OK保存新的选项设置。
4) 选Project®Rebuild All 或单击工具按钮    （Rebuild All）。只要改变了工程选项，就必须重新编译所有的文件。
5) 选File®Load Program并选择文件volume1.out。（也可以在编译之后自动装入，选择Option®Customize，并单击Program Load Options标签，然后选中Load Program After Build Option）
6) 选Debug®Go Main开始从main 函数处执行程序。程序暂停在main处，并用黄色的箭头标识。
7) 选Debug®Run或单击工具按钮（Run）来运行程序。
8) 选Debug®Halt来暂停程序执行。

6. 使用断点以及变量观察窗口
在开发测试程序的过程中，经常需要在程序执行中察看变量的取值，将利用断点以及变量观察窗口来达到此目的。在达到断点后，使用单步执行命令。
1) 选File®Reload Program。
2) 在工程视图中双击文件volume.c，打开代码窗口。将光标置于下面的语句行：
dataIO；
3) 单击工具按钮  （Toggle Breakpoint）或按F9。选择边区（编辑区左边的灰色竖条部分）标示出断点已经设置（红色点图标）。如果选择边区无效（用Option®Costomize®Editor Properties 来设置），择行显示用粉红色高亮显示。（用Option®Costomize®Color可改变颜色。）
4) 选View®Watch Window，在CCS的右下角将出现一个分离区域，程序运行时该区域显示观察变量的取值。默认时选中局部观察标签Watch Locals，显示当前执行的函数中的局部变量。
5) 如果程序没有停留在main处，选Debug®Go Main。
6) 选Debug®Run，或按F5，或图标    。
7) 选Watch1标签。在Name栏单击并键入dataIO ，即键入要观察的变量名称。
8) 单击watch window 的白色区域来保存。这时变量取值将立即显示出来。
9) 单击工具按钮    （Step Over）或按F10数次，将跳到调用dataIO（）处。
10) 单击    （Remove All Breakpoints）。
7. 为文件I/O添加探针（测试点）
利用探针来从计算机中的文件读取数据，对于算法开发来说是很有用的。探针的用途：
Ÿ 将主机文件中的数据（如利用Matlab产生）传输到目标DSP板的缓冲区中，供相应算法使用。
Ÿ 将计算输出从目标板的缓冲区中取出并存放到主机的文件中，以便分析。
Ÿ 用来利用数据更新某窗口，如图形显示窗口。
本部分利用探针将主机文件数据传送到目标板作为测试数据，另外，当到达探针位置时，利用断点来更新所有打开的窗口。
1) File®Load Program，选择volume1.out，并单击Open。
2) 双击工程视图文件volume.c。
3) 将光标置于main函数中的语句处：dataIO（）；
此处dataIO（）函数作为一个占位符（无任何功能的函数）。现在该函数是一个方便的位置来设置探针，以便从主机传入数据。
4) 单击工具按钮（Toggle Probe Point），选择边区标出一个菱形小蓝点，标示探针已经设置。若选择边区无效，可以使用Option®Customize®Editor Properties来设置，在该行用蓝色高亮来显示，用Option®Customize®Color来改变颜色。
5) 从File菜单选择File I/O。File I/O对话框出现以便选择输入、输出文件。
6) 在File Input 标签下，单击Add File。
7) 浏览到建立的volume1工程文件夹并选择sine.dat单击Open。（可在文件类型项目下选择数据文件格式。sine.dat文件包含了一个正弦波形的16进制数值）
接着出现了sine.dat的控制窗口。当执行程序时，可利用该控制窗口来在数据文件中作开始、停止、回卷、快进操作。
8) 在File/IO对话框中，改变Address为inp_buffer，修改Length为100，并选中Wrap Around 框。
Ÿ Address域定义了来自文件的数据应放到哪里。inp_buffer是在volume.c中声明的大小为BUFSIZE的一个整型数组（BUFSIZE 是定义于volume.h的一个常量。）
Ÿ Length域定义了每次探针点能从数据文件中读取多少样本。由于在volume.h中定义了常量BUFSIZE为（0x64），所以这里设置Length域为100。
Ÿ Wrap Around选项使得当CCS读取数据到文件末尾时能够再次从文件头开始读取。这就允许数据文件可以被视为一个连续数据流，尽管该文件中只包含1000各数据，而探针每次读取100个数据值。
9) 单击Add Probe Point，使得Break/Probe Points对话框中的Probe Points标签出现。
10) 在Probe Point列表中，单击VOLUME.C line 61® No Connection行使之高亮。
11) 在 Connect To域，单击下拉箭头并从列表中文件选择sine.dat 。
12) 单击Replace，这样Probe Point列表将显示为探针与文件sine.dat已经连接。单击OK，那么现在File I/O对话框就将显示文件与探针相连。单击OK关闭File I/O对话框。

8. 显示图形
如果现在运行程序，那么程序的运行结果将无法显示出来。通过设置观察变量来观察与inp_buffer和out_buffer数组相关联的地址中的数据。但是需要观察许多数据，并且显示的只是数据，而不是数据相应的曲线图（波形图）。
CCS提供了多种方式来将程序处理的数据可视化。
1) 选菜单View® Graph® Time/Frequency。
2) 在Graph Property对话框中，修改Graph Title 为 Input，Start Address为inp_buffer，Acquisition Buffer Size 为100，Display Data Size为100，DSP Data Type为 16-bit signed integer，Autoscale为 Off，Maximum Y-value为1000。
3) 单击OK，显示 Input Buffer 的一个 Input图形窗口就出现了。
4) 在Input graph 窗口单击鼠标右键并在弹出菜单中选择Clear Display。
5) 再次选菜单View® Graph® Time/Frequency。将Graph Title修改为Output，并将Start Address修改为out_buffer，其余值默认。
6) 单击OK，显示Output图形窗口。在该窗口中单击鼠标右键，从弹出菜单中选择Clear Display。