Помоги проекту - поделись книгой:
jump BEGIN; nop; nop; nop; { Вектор прерывания сброса процессора }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания IRQ2 }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания IRQL1 }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания IRQL0 }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания SPORT0 TX }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания SPORT0 RX }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания IRQE }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания BDMA }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания SPORT1 TX (IRQ1) }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания SPORT1 RX (IRQ0) }
rti; nop; nop; nop; { Вектор прерывания TIMER }
rti; nop; nop, nop; { Вектор прерывания POWER DOWN }
/************** начало программы ************************************/
BEGIN: { Метка начала программы }
ax0 = b#0111111110000000; dm(pftype) = ax0; {Инициализация флагов PF}
{ │└┬┘││││76543210 }
{ │ │ ││││└+++++++ - PF0-PF7: 0-вход 1-выход }
{ │ │ │││└──────── - PM - выход -CMS }
{ │ │ ││└───────── - DM | 0-запрещен }
{ │ │ │└────────── - BM | 1-разрешен }
{ │ │ └─────────── - IOM-- }
{ │ └───────────── - От 0 до 7 циклов задержки BDMA }
{ └ He используется, всегда=0 }
ax0 = b#0000000010000000; dm(PFDATA) = ax0;{Управление светодиодом }
{ 76543210 }
{ │ └──┴ - Вход:Код клавиш }
{ └─────── - Выход:Светодиод }
i0 = ^buf_dm; { Индексный регистр i0=адресу начала буфера }
l0 = %buf_dm; { Регистр длины l0=длине буфера }
m0 = 1; { Регистр модификатора m0=1 }
ar = 0x1234; { Записать данные в рабочий регистр ar }
cntr=10; { Загрузить счетчик циклов }
do CLR_DM until се; { Выполнять до CLR_DM пока счетчик не обнулится }
dm(i0, m0) = ar; { Заполнение очередной ячейки памяти данных }
CLR_DM:nop; { Пустая команда }
toggle fl2; { Инвертировать вывод процессора FL2 }
dm(0) = ar; { Заполнение ячейки памяти данных с адресом 0 }
ar = ar + 1; { увеличивающимися значениями }
ax0 = dm(PFDATA); { Читать код клавиш }
dm(1) = ax0; { и записать в ячейку памяти данных по адресу 1}
jump CLR_DM; { Зациклить программу }
.endmod; { Конец программы }
Имя данного файла можно изменить на любое другое, длиной от одного до восьми символов, разрешенных для имен файлов. Расширение «dsp» выбрано не случайно. При трансляции программы, компилятор будет искать файл программы именно с таким расширением. Если он не найдет такой файл, то выведет сообщение Preprocessor failed to open mem_clr.dsp.
Рассмотрим структуру и состав приведенного выше файла. Как видно из примера, в начале файла программы находится описание назначения программы, ее версии и пр. атрибуты, заключенные между символами /* и */ в качестве комментариев. Далее следуют три строки директив с комментариями, описывающими назначение этих директив и заключенными между фигурными скобками. Фигурные скобки также предназначены для вставки комментариев в программу. Файл def2181.h, включаемый в файл программы с помощью директивы #include, состоит из строк, присваивающих символьным именам регистров значение их адресов в области памяти данных процессора.
Использование символьных имен позволяет записывать в программе не конкретные цифровые значения адресов или данных, а их словесные описания, более понятные и легче запоминающиеся. Это делается для придания программе наглядности, предотвращения машинальных ошибок во время ее создания и облегчения ее понимания. Содержимое файла def2181.h приведено ниже.
.const IDMA= 0x3fe0;
.const BDMA_BIAD= 0x3fe1;
.const BDMA_BEAD= 0x3fe2;
.const BDMA_BDMA_Ctrl= 0x3fe3;
.const BDMA_BWCOUNT= 0x3fe4;
.const PFDATA= 0x3fe5;
.const PFTYPE= 0x3fе6;
.const SPORT1_Autobuf= 0x3fef;
.const SPORT1_RFSDIV= 0x3ff0;
.const SPORT1_SCLKDIV= 0x3ff1;
.const SPORT1_Control_Reg= 0x3ff2;
.const SPORT0_Autobuf= 0x3ff3;
.const SPORT0_RFSDIV= 0x3ff4;
.const SPORT0_SCLKDIV= 0x3ff5;
.const SPORT0_Control_Reg= 0x3ff6;
.const SPORT0_TX_Channels0= 0x3ff7;
.const SPORT0_TX_Channels1= 0x3ff8;
.const SPORT0_RX_Channels0= 0x3ff9;
.const SPORT0_RX_Channels1= 0x3ffa;
.const TSCALE= 0x3ffb;
.const TCOUNT= 0x3ffс;
.const TPERIOD= 0x3ffd;
.const DM_Wait_Reg= 0x3ffe;
.const System_Control_Reg= 0x3fff;
Описание этих символьных имен и их соответствие адресам памяти данных процессора приведено в табл. 6.1.
Таблица 6.1
| Имя | Описание | Адрес |
|---|---|---|
| IDMA | Регистр управления IDMA | 0x3FE0 |
| BDMA_BIAD | Регистр внутреннего адреса BDMA | 0x3FE1 |
| BDMA_BEAD | Регистр внешнего адреса BDMA | 0x3FE2 |
| BDMA_BDMA_Ctrl | Регистр управления BDMA | 0x3FE3 |
| BDMA_BWCOUNT | Регистр счетчика слов BDMA | 0x3FE4 |
| PFDATA | Регистр данных программируемых флагов | 0x3FE5 |
| PFTYPE | Регистр управления программируемыми флагами | 0x3FE6 |
| SPORT1_Autobuf | Регистр управления автобуферизацией SPORT1 | 0x3FEF |
| SPORT1_RFSDIV | Регистр делителя кадровых импульсов SPORT1 | 0x3FF0 |
| SPORT1_SCLKDIV | Регистр делителя тактовых импульсов SPORT1 | 0x3FF1 |
| SPORT1_Control_Reg | Регистр управления SPORT1 | 0x3FF2 |
| SPORT0_Autobuf | Регистр управления автобуферизацией SPORT0 | 0x3FF3 |
| SPORT0_RFSDIV | Регистр делителя кадровых импульсов SPORT0 | 0x3FF4 |
| SPORT0_SCLKDIV | Регистр делителя тактовых импульсов SPORT0 | 0x3FF5 |
| SPORT0_Control_Reg | Регистр управления SPORT0 | 0x3FF6 |
| SPORT0_TX_Channels0 | Регистр младшего слова передатчика SPORT0 | 0x3FF7 |
| SPORT0_TX_Channels1 | Регистр старшего слова передатчика SPORT0 | 0x3FF8 |
| SPORT0_RX_Channels0 | Регистр младшего слова приемника SPORT0 | 0x3FF9 |
| SPORT0_RX_Channels1 | Регистр старшего слова приемника SPORT0 | 0x3FFA |
| TSCALE | Регистр масштабирования таймера | 0x3FFB |
| TCOUNT | Регистр счетчика таймера | 0x3FFC |
| TPERIOD | Регистр периода таймера | 0x3FFD |
| DM_Wait_Reg | Регистр тактов ожидания памяти данных | 0x3FFE |
| System_Control_Reg | Регистр управления системой | 0x3FFF |
Как видно из содержимого данного файла, в каждой его строке производится директивное назначение определенному символьному имени конкретного числового значения. Символьные имена могут быть произвольными, важно только, чтобы они одинаково записывались в данном файле и в самой программе. В дальнейшем мы часто будем использовать символьное описание регистров, для обращения к ним по записи или чтению из программы. В частности, в нашей программе mem_clr.dsp содержатся строки команд для обращения к регистру конфигурирования PFTYPE и регистру данных PFDATA программируемых флагов PF процессора. Файл def2181.h должен находиться в том же каталоге, в котором будет храниться файл программы во время ее трансляции. Иначе компилятор выдаст сообщение об ошибке во время компиляции программы.
Далее, в файле программы начинается запись команд. Поскольку с нулевого адреса памяти программ должны быть записаны векторы прерываний или их обработчики, первой располагается команда перехода jump BEGIN на начало программы, а затем команды возврата из прерывания rti для каждого из прерываний процессора. Все команды должны заканчиваться точкой с запятой, в соответствии с требованиями синтаксиса ассемблера. Заметьте, что в одной строке присутствует сразу несколько команд. Такая запись допускается компилятором ассемблера. Так как для каждого вектора прерывания в памяти программ отведено по четыре 24-разрядных ячейки памяти, а каждая команда процессора занимает одну 24-разрядную ячейку памяти, то оставшиеся неиспользованные ячейки памяти заполняются пустыми командами пор. Сразу же после метки BEGIN записаны команды инициализации конфигурационного регистра флагов PFTYPE с помощью рабочего регистра ax0 блока ALU процессора. Непосредственная запись константы в память данных не поддерживается процессором. Ниже располагаются строки комментариев с пояснением назначения каждого бита регистра флагов PFTYPE. Подобные записи позволяют хорошо документировать программу и облегчают тем самым ее отладку и последующее сопровождение. Аналогично описанным выше записям, в программе присутствуют строки команд записи в регистр данных PFDATA программируемых флагов слова управления светодиодом. Далее следуют команды инициализации некоторых регистров сигнального процессора. В частности, команда i0 = ^buf_dm; производит инициализацию индексного регистра, входящего в блок DAG сигнального процессора, т.е. присваивает индексному регистру i0 значение адреса начала буфера buf_dm, располагающегося в памяти данных процессора. Аналогично происходит инициализация других регистров этого блока и инициализация регистра ar блока ALU. Я намеренно указал на принадлежность регистров блокам процессора, для того чтобы показать связь между архитектурой процессора и выполняемой программой и тем самым облегчить понимание того, что происходит в самом процессоре при выполнении перечисленных команд программы. Далее в программе организуется циклическое заполнение памяти данных процессора значением регистра ar. После чего организуется цикл, состоящий из команд инвертирования выходного флага FL2 процессора и заполнения нулевой ячейки памяти регулярно увеличивающимся значением из регистра ar. Кроме того, в данном цикле организовано чтение состояния входов PF0-PF3 процессора и запись этих значений в ячейку памяти данных по адресу 1. Это сделано для того, чтобы при работе программы можно было увидеть с помощью осциллографа генерацию сигнала на выводе FL2, а также следить за изменением значений ячеек памяти с помощью симулятора или других аппаратно-программных средств, убеждаясь тем самым в правильной работе программы и нормальном функционировании процессора. Завершает программу директива окончания модуля программы endmod. В общем случае структура файла должна быть следующей:
/* Строки комментариев, описывающие */
/* название и назначение программы */
.Директива начала и названия модуля программы
.Директива 1
.Директива 2
...
.Директива N
Метка1: Команда1 и операторы; /*Комментарии*/
Метка2: Команда2 и операторы; /*Комментарии*/
...
МеткаN: КомандаN и операторы; /*Комментарии*/
.Директива окончания программы
Естественно, что комментарии, некоторые директивы, метки и команды с операторами могут отсутствовать в программе. Здесь приведен лишь общий пример записи программ.
Директивы и команды заранее определены языком программирования и не допускают произвольных записей. Метка может состоять из произвольного набора букв, символа подчеркивания и цифр без пробелов, начинающихся с буквы, длиной не более 32 символов, и должна заканчиваться двоеточием. Команды могут записываться в верхнем или нижнем регистре. Компилятор по умолчанию не распознает регистр записей программы, т.е. является контекстно-независимым, и допускает запись комментариев, директив, меток и команд с операторами в любом регистре. Это необходимо учитывать при задании имен меткам. Так, например, метка MET1: и met1: будут восприниматься компилятором как одна и та же, что приведет к сообщению об ошибке. Для того чтобы компилятор различал регистр букв, необходимо включить в строку его запуска ключ -с. Комментарии могут содержать любые наборы произвольных символов в одной или нескольких строчках, заключенных между открывающейся { и закрывающейся фигурной скобкой } или между символами /* и */.
Позже мы рассмотрим более подробно все разрешенные директивы и систему команд процессора. Но вначале доведем процедуру программирования процессора на примере нашей программы до конца. Надеюсь, это поможет пробудить живой интерес к изучению и позволит быстрее освоить на практике программирование сигнального процессора. Итак, после создания файла с программой нам необходимо выполнить его трансляцию, для получения машинных кодов и загрузить в симулятор для отладки. После отладки программы ее можно будет загрузить в память процессора для выполнения.
Для трансляции программы с целью получения машинного загрузочного кода для процессора нам потребуются программные средства разработки. Семейство процессоров ADSP сопровождается полным набором программного обеспечения (трансляторы и эмуляторы) и аппаратных отладочных средств (отладочные комплекты и внутрисхемные эмуляторы), предоставляемые фирмой Analog Device для разработки программ и облегчения процесса освоения программирования на практике.
На сегодняшний день существует два программных пакета кросс средств для разработки и отладки программ для сигнального процессора ADSP-2181. С появлением новых процессоров продолжают добавляться дополнительные инструментарии разработки программ. Первый из этих пакетов входит в поставку отладочного комплекта EZ-KIT Lite и работает под управлением операционной системы DOS, или в режиме эмуляции DOS под Windows. Второй пакет Visual DSP, более позднего происхождения, распространяется самостоятельно и работает под управлением операционной системы Windows. Все кросс средства доступны на сайте компании Analog Device по адресу www.analog.com. Каким из этих пакетов пользоваться, обычно решает сам пользователь. Каждый из пакетов имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому познакомим читателей с обоими пакетами поочередно, а они сами сделают свой выбор. Вначале рассмотрим пакет кросс средств для работы под DOS. Данные средства разработки для сигнальных процессоров ADSP-2181 включают в себя:
• System Builder (системный конфигуратор (построитель) программы). Это программный инструмент для описания особенностей оборудования. Он определяет структуру аппаратной системы, позволяя разработчику указать количество доступной памяти, местоположение программной памяти и памяти данных и любого отображенного в память порта ввода-вывода для аппаратного окружения. Данный построитель использует высокоуровневые конструкции, записываемые программистом в файле с расширением sys. После обработки данного файла построитель формирует файл архитектуры с расширением ach. Файл архитектуры используется в дальнейшем компоновщиком, симулятором и эмулятором. Допускается не выполнять процедуру системного конфигурирования при использовании готового файла архитектуры для конкретного процессора.
• C compiler (компилятор языка Си). Осуществляет проверку и преобразование текстов программы, написанных на языке Си формата ANSI, в тексты программ на языке ассемблер семейства ADSP-21XX. Кроме того, он поддерживает встроенный ассемблерный код. Данный компилятор необходим только для трансляции программ, написанных на языке Си. При создании программ на языке ассемблера компилятор Си не используется.
• Assembler (ассемблер-компилятор). Преобразует тексты программ, написанных на языке ассемблера, в объектный (машинный) код процессора. Он поддерживает высокоуровневый синтаксис набора команд и осуществляет полную проверку синтаксиса программы. Кроме того, компилятор поддерживает гибкую структуру макросов и включение дополнительных файлов с помощью директивы include с помощью программы препроцессора. Как правило, компилятор состоит из нескольких программных утилит.
• Linker (компоновщик). Объединяет отдельно ассемблированные модули программы (отдельные файлы с текстами программ) в единый связанный машинный код. При необходимости, на этапе компоновки программы используется программа библиотекаря, для создания законченных программных библиотек, включаемых впоследствии в основную программу.
Поделиться книгой: