TMS320F2812的CMD文件配置详解

只看该作者 · 2012-8-1 19:47

DSP芯片以其极高的精度,性能及运算速度等无与伦比的优点使它得到了十分广泛的应用，TMS320F2812是TI公司生产的到目前为止用于数字控制领域的最好的DSP芯片，在对它的仿真开发过程中，编译器生成的代码和数据要由链接器分配到合适的存储空间，通常链接器的命令文件.cmd文件是由用户自己编写的，编写不当，就会使仿真开发不能进行，TI公司虽然在《TMS320C28x Optimizing C/C++ Compiler User’s Guide 6》和《TMS320C28x Assembly Language Tools User’s Guide 6》做了介绍，但内容却比较散乱而且要求读者对整个开发系统要有较全面的认识，这对于初学者来说是比较困难的。下面以TMS320F2812芯片为例，结合具体的仿真调试实例加以说明使大家能够既快速又准确的掌握.cmd文件的分配方法。

1存储空间的配置

TMS320F2812的DSP存储器分为三个独立选择的空间-程序空间、数据空间和I/O空间,其中程序存储器存放待执行的指令和执行中所用的系数(常数)，可使用片内或片外的RAM、ROM或EPROM等来构成；数据存储器存放指令执行中产生的数据，可使用片内或片外
的RAM和ROM来构成；I/O存储器存放与映象外围接口相关的数据，也可以作为附加的数据存储空间使用。表1是TMS320F2812的存储空间分布。

2CMD文件的分配方法
TI公司新的汇编器和链接器创建的目标文件采用一种COFF(通用目标文件格式)，该目标文件格式更利于模块化编程，为管理代码段和目标系统存储器提供了强有力和灵活的编程方法。用户可以通过编写链接命令文件(.cmd文件)将链接信息放在一个文件中，以便在多次使用同样的链接信息时调用。在命令文件中使用两个十分有用的伪指令MEMORY和SECTIONS，来指定实际应用中的存储器结构和进行地址的映射。Memory用来指定目标存储器结构，Memory下可以通过PAGE选项配置地址空间，链接器把每一页都当作一个独立的存储空间。通常情况下，PAGE0代表程序存储器用来存放程序，PAGE1代表数据存储器，用来存放数据。由编译器生成的可重定位的代码和数据块叫做“SECTIONS”(段)，SECTIONS用来控制段的构成与地址分配。对于不同的系统配置，“SECTION”的分配方式也不相同，链接器通过“SECTIONS”来控制地址的分配，所以“SECTIONS”的分配就成了配置.cmd文件的重要环节。以下是对“SECTIONS”的定义及分配的详细介绍。

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（1）
被初始化的“SECTIONS”(包括数据表和可执行代码)
.text它包括所有的可执行代码和常数，必须放在程序页；
.cinit它包括初始化的变量和常量表,要求放在程序页；
.pinit它包括全局构造器(C++)初始化的变量和常量表，要求放在程序页；
.const它包括字符串、声明、以及被明确初始化过的全局和静态变量，要求放在低地址的数据页；
.econst它是在使用大存储器模式时使用的，包括字符串、声明、以及被明确初始化过的全局变量和静态变量，可以放在数据页的任何地方。
.switch它包括为转换声明设置的表格，可以放在程序页也可以放在低地址的数据页。
（2）未被初始化的“SECTIONS”（为程序运行中创建和存放的变量在存储器中保留空间)
.bss它为全局变量和静态变量保留空间。在程序开始运行时，C导入路径把数据从.cinit节复制出去然后存在.bss节中，要求放在低地址的数据页；
.ebss它是在远(far)访问(只用于C)和大存储模式下使用，它为全局变量和静态变量保留空间。在程序开始运行时，C导入路径把数据从.cinit段复制出去然后存在.ebss节中，可以放在数据页的任何地方；
.stack为C系统堆栈保留空间，这部分存储器为用来将声明传给函数及为局部变量留出空间，要求放在低地址的数据页；
.system动态存储器分配保留空间。这个空间用于malloc函数，如果不使用malloc函数，这个段的大小就是0，要求放在低地址的数据页；
.esystem动态存储器分配保留空间，这个空间用于外部malloc函数，如果不使用外部malloc函数，这个段的大小就是0，可以放在数据页的任何地方。

3举例说明.cmd文件的分配方法
以下是仿真调试串行通信接口SCI时的.cmd文件的分配，已经在TMS320F2812仿真调试中得到了很好的应用。
MEMORY

{PAGE0：
/*ProgramMemory*/

RAMH0：origin=0x3F8000，length=0x001000

RAML0：origin=0x008000，length=0x001000

RAML1：origin=0x009000，length=0x001000

ROM：

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origin=0x3FF000，length=0x000FC0

RESET： origin="0x3FFFC0"，length=0x000002M

VECTORS：origin=0x3FFFC2，length=0x00003EM

PAGE1：/*DataMemory*/

RAMM0：origin=0x000000，length=0x000400

RAMM1：origin=0x000400，length=0x000400

RAMH0：origin=0x3F9000，length=0x001000
,,,
}

SECTIONS
{/*Allocateprogramareas:*/

.cinit
：>RAMH0
PAGE=0

.pinit
：>RAMH0
PAGE=0

.text
：>RAMH0
PAGE=0

.reset
：>RESET，PAGE=0，TYPE=DSECT

Vectors ：>VECTORS，PAGE=0，TYPE=DSEC

/*Allocateuninitalizeddatasections:*/

.stack
：>RAMM0
PAGE=1

.ebss
：>RAMH0
PAGE=1

.esysmem ：>RAMH0
PAGE=1

.econst ：>RAMM1
PAGE=1

.switch ：>RAMM1
PAGE=1

,,,

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为充分利用18k×16位的SARAM，本例将高地址的8k×16位的H0 SARAM区分成两部分，一部分用做存放程序放在PAGE0里，一部分用做存放数据放在PAGE1中以达到合理的分配；对实际仿真调试过程中的外围帧frame0，frame1，frame2等的分配因为篇幅问题就不做具体介绍了。

4查看段的分配及使用情况
在cmd文件中包括各种各样的链接器选项，每种选项代表不同的含义。其中，使用-m选项可以创建一个扩展名为.map的链接器（存储器）分配映射文件，其语法为：-m filename(文件名)。链接器的map文件描述以下内容：
存储器结构
输入和输出段的定位
在重新定位后外部符号的地址
通过map文件可以查看各段的分配情况，包括段的起始地址，使用的字节数等配合cmd文件的使用，可确定各个段的使用情况，从而保证程序的正常运行和最小的空间使用。

5 VisualLinker可视化链接器

TI公司出品的DSP软件开发环境CCS还提供了一种可视化生成存储器配置文件的工具：VisualLinker可视化链接器。如果程序原来包含了一个链接器命令文件(.cmd文件)，则当创
建可视化链接文件的时候，原来cmd文件中的内存配置仍然会被使用。如果读者想修改内存配置，双击.rcp文件就会在CCS中打开可视化链接器的图形界面，调整每个内存模块的大小，直到认为合适，然后只需要重新连编，程序即可生成新的输出文件，重复上面的步
骤，直到出现满意的结果。

6总结
不同的DSP芯片内集成的存储器大小各异，但其配置方式是类似的。大家可通过查阅DSP芯片的数据手册，了解芯片内部存储空间大小。在实际的配置过程中，可根据开发程序的实际代码，正确的划分程序和数据空间中各段的大小，使其空间配置达到最优