DSP编程过程中的几个关键问题的研究

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ready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mcbsp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.mmregs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。

  7汇编与c语言混合编程的关键问题

  7.1 c程序变量与汇编程序变量的共用为了使程序更易于接口和维护,可以在汇编程序中引用与c程序共享的变量:.ref_to_dce_num,_to_dte_num,_to_dce_buff,_to_dte_buff

  在汇编程序中引用而在c程序可直接定义的变量:

  unsigned char to_dte_buff[buff_size]; //dsp发向pc机的数据

  int to_dte_num; //缓冲区中存放的有效字节数

  int to_dte_store://缓冲区的存放指针

  int to_dte_read; //缓冲区的读取指针

  这样经过链接就可完成对应。

  7.2 程序入口问题在c程序中,程序的入口是main()函数。而在汇编程序中其入口由*.cmd文件中的命令决定,如:-emain_start;程序入口地址为main_start。这样,混合汇编出来的程序得不到正确结果。因为c到asm的汇编有默认的入口c-int00,从这开始的一段程序为c程序的运行做准备工作。这些工作包括初始化变量、设置栈指针等,相当于系统壳不能耐跨越。这时可在*.cmd文件中去掉语句:-e main_start。如仍想执行某些汇编程序,可以c函数的形式执行,如:

  main_start();//其中含有其他汇编程序

  但前提是在汇编程序中把_main_start作为首地址,程序以rete结尾(作为可调用的函数)的程序段,并在汇编程序中引用_main_start,即.ref _main_start。

  7.3 移位问题在c语言中把变量设为char型时,它是8位的,但在dsp汇编中此变量仍被作为16位处理。所以会出现在c程序中的移位结果与汇编程序移位结果不同的问题。解决的办法是在c程序中,把移位结果再用0x00ff去“与”一下即可。

  7.4 堆栈问题在汇编程序中对堆栈的依赖很小,但在c程序中分配局部变量、变量初始化、传递函数变量、保存函数返回地址、保护临时结果功能都是靠堆栈完成。而c编译器无法检查程序运行时堆栈能否溢出。所以应尽量多给堆栈分配空间。c编译器的默认大小为1kb。在程序不正常跑飞时应注意检查是否堆栈溢出。

  7.5 程序跑飞问题编译后的c程序跑飞一般是对不存在的存储区访问造成的。首先要查.map文件并与memery map图对比,看是否超出范围。如果在有中断的程序中跑飞,应重点查在中断程序中是否对所用到的寄存器进行了压栈保护。如果在中断程序中调用了c程序,则要查汇编后的c程序中是否用到了没有被保护的寄存器并提供保护(在c程序的编译中是不对a、b等寄存器进行保护的)。

  8命令文件的编写

  在编辑*.cmd文件时编译连接器默认:page 0就是rom区,page 1就是ram区。下列段必须放在rom区。

  .text load="prog" page 0 ;程序段

  .const load="data" page 0 ;常数段

  .cinit load="data" page 0 ;初始化段

  .switch load="data" page 0 ;switch指令常数表

  值得注意的是尽量不要用fill选项,一旦进行填充会使生成的.out文件增大甚至超过内部的存储空间而无法bootload。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计