DSP技术1 1Word文档下载推荐.docx
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福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告
电子信息工程专业：
电子信息工程年级：
10级
姓名：
学号：
实验课程：
DSP单片机原理及应用
实验室号：
_田C513实验设备号：
25实验时间：
2013.10.18
指导教师签字：
成绩：
一、实验目的和要求
1.熟悉DSP软件开发环境CCS的使用。
2.熟悉CCS中的C语言编程。
3.了解C6000DSP的汇编语言。
二、主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
安装了CCS2.0的计算机，采用simulator配置文件sim6201_simulator.cfg
三、实验内容
1．新建一个project，把tutorial\sim62xx\hello1的文件添加进去，完成其功能。
练习CCS的基本操作：
加载程序、gomain、执行程序、设置断点、单步执行、观察变量、观察存储器、测试函数执行的CLK、混合代码显示。
2．打开tutorial\sim62xx\volume1的项目文件，完成图形方式观察变量、设置探点、GEL控制变量、FILEIO、动画显示输入输出的功能。
然后单步执行load.asm，观察C代码调用、寄存器的变化、测试函数执行时间、如何循环和返回C代码。
3．解释如何在C6201上实现32bitint乘32bitint,结果是32bitint的过程：
在刚才的hello1中设置3个全局变量inta=0x10008;
intb=56;
intc;
在main函数中执行语句c=a*b;
build后加载执行程序,混合代码显示c=a*b对应的汇编代码，解释之。
四、操作方法与实验步骤
1）配置CCS
打开桌面程序“SetupCCS2（'
C6000）”，采用simulator配置文件sim6201_simulator.cfg，配置完成后保存。
2）实验内容1操作步骤：
（1）打开CCS：
①打双击桌面程序：
SetupCCS2（'
C6000），配置CCS，选C6xxx；
②配置好后，打开桌面程序：
CCS2（'
C6000）；
（2）打开工程文件：
①把文件夹tutorial\sim62xx\hello1拷贝到myproject下；
②单击菜单Project->
Open，打开hello.pjt，选择支持库rts6200.lib
（3）编译程序：
菜单Project->
build或rebuild
（4）加载程序：
菜单File->
LoadProgram，选择Debug下的.out文件装入目标板
（5）gomain：
菜单Debug->
gomain，执行到main（）处暂停
（6）执行程序：
Debug->
Run
（7）设置断点：
Togglebreakpoint
（8）单步执行：
Step（两种：
C和汇编）
（9）观察变量：
菜单Edit->
Variable
（10）观察存储器：
Memory
（11）测试函数执行的CLK：
Profiler->
ViewClock
（12）混合代码显示：
View->
MixedSource/ASM
3）自行完成实验内容2的操作。
4）自行完成实验内容3的编程及编译、目标程序的加载和执行，观察c=a*b对应的汇编代码，并解释该汇编代码。
五、实验内容及实验数据记录
1、配置CCS
2、练习CCS的基本操作
1）打开工程
2）编译工程，加载程序
2）编译工程，编译通过后加载.out文件
3）单步运行，调试程序
4）设置断点
5）观察变量
6）观察存储器
7）测试函数clk的执行
2、volume1实验结果
3、结果
六、质疑、建议、问题讨论
对于实验一，由于只是熟悉dsp开发软件，所以比较简单。
需要注意的地方就是设置cpu时，一定要选择对cpu，这样后面就不会出错。
另外，由于编译器的不同，运行之前一定要先load.out文件，否则运行结果不会显示出来。
学号：
_田C513实验设备号：
2013.10.25
实验二C6000流水线和C运行时环境
2.熟悉C6000中的C运行时环境。
三、实验内容以及步骤
采用simulator配置文件sim6201_simulator.cfg
1．Hello1中添加1个C文件sop_c.c，该文件是一个乘法累加的子函数sop_c（short*a,short*x,int*y,intn），然后在main函数中调用。
不选择任何优化选项。
用混合代码显示，在汇编层次执行sop_c子函数，观察调用、执行和返回的过程。
2．用汇编语言实现两个数组a（n）和x（n）的乘法累加功能。
汇编文件名为：
sop_asm.asm，主函数C中调用格式：
intsop_asm（short*a,short*x,intn）。
1）打开ccs6000的C运行时的环境。
2）打双击桌面程序：
3）配置好后，打开桌面程序：
4）把文件夹tutorial\sim62xx\hello1拷贝到myproject下；
5）单击菜单Project->
6）将汇编代码段加到hello.asm，再在holle.c中加入汇编子函数的C语言程序。
进行编译、加载生成.out文件，执行产生结果。
四、实验内容及实验数据记录
1）用汇编语言实现两个数组的乘法累加功能：
sop_asm.asm中实现函数intsop_asm（short*a,short*x,intn）；
然后，手工优化汇编代码。
*2）写一个汇编语言子函数Mul32to64（unsignedinta,unsignedintb,void*p_64int），实现32bit乘以32bit结果不大于64bit的无符号整型数据的乘法。
五、实验程序或实验数据处理与分析
1）汇编子函数：
.global_sop_asm1
.text
_sop_asm1:
ZERO.D1A0;
A0存放结果
MV.S2B6,B0;
B0=n
LOOP:
LDH.D1T1*A4++,A5;
A5=a
LDH.D2T2*B4++,B6;
A6=x
NOP4
MPY.M1XA5,B6,A2
NOP
ADD.D1A0,A2,A0
SUB.L2B0,1,B0
[B0]B.S2LOOP
nop5
MV.L1A0,A4
.end
2）实验处理：
同样选好与此实验相关的cpu是最为关键的地方。
需要注意的是，虽然同样采用的是汇编，但是由于汇编与具体机器相关，所以其编写格式与语法和8086略有不同之处，所以一定要注意。
2013.11.01
实验三C6000代码优化
一．实验目的和要求
2.掌握CCS中的C语言编程。
3.熟悉C6000DSP的代码优化过程。
二．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
三，实验内容
1．采用simulator配置文件sim6201_simulator.cfg，写手工优化的sop_asm.asm程序：
在实验二的基础上实现16bit数组的乘法累加的函数，并手工优化和采用软件流水优化。
要求：
（1）使用LDW和MPY,MPYH指令；
对于C64可以使用扩展乘法指令。
（2）画出相关图和模迭代间隔表。
2．（选做）写一个汇编语言子函数Mul32to64（unsignedinta,unsignedintb,void*p_64int），实现32bit*32bit64bit的无符号整型数据的乘法；
3．（选做）采用simulator配置文件sim6701_simulator.cfg，写一个线形汇编实现的子函数，做复数数组求模，并找出模的最大值的位置和值。
复数的实部和虚部为short，求模的结果为unsignedint。
（提示：
使用INTSP指令把整数转化为浮点数后再开方。
）
四．操作方法与实验步骤
1.打开ccs运行环境；
2.将C:
/ti/tutorial/sim62xx/volume1复制到C:
/ti/myprojects中；
3.启动CCS环境，选择Project中Open，打开这个工程，工程项目文件目录为：
C:
/ti/myprojects/volume1，项目名称为volume.pjt；
4.若提示错误，选择Browse，选择目录：
/ti/C6000/cgtools/lib/rts6200.lib
5.打开工程；
6.打开volume.c以及volume.asm文件，进行编译、加载、执行；
7.将下面的程序段覆盖原来的volume1.c
/*主函数：
volume1.c*/
/***************************************************************************/
#include<
stdio.h>
#include"
volume.h"
/*Globaldeclarations*/
#definen10shorta[n],x[n];
intt;
/**========main========*/
voidmain（）
{
inti;
for（i=0;
i<
n;
i++）
{
a[i]=2;
}
{
x[i]=i++;
t=load（a,x,n）;
printf（"
t=%d\n"
t）;
}；
7）将下面的优化代码段覆盖原先的volume.asm
优化：
load.asm
.global_load
.text
_load:
ZERO.D1A0;
||SUB.S2A6,7,B0
P0:
LDH.D1T1*A4++,A5
||LDH.D2T2*B4++,B6
P1:
||[B0]SUB.L2B0,1,B0
P2:
||[B0]B.S2P7
P3:
P4:
P5:
||MPY.M1XA5,B6,A2
P6:
||[B0]SUB.L2B0,1,B0
P7:
||MPY.M1XA5,B6,A2
||ADD.L1A0,A2,A0
MPY.M1XA5,B6,A2
||ADD.L1A0,A2,A0
||ADD.L1A0,A2,A0
||ADD.L1A0,A2,A0
ADD.L1A0,A2,A0
MV.L1A0,A4
bb3
nop5
;
return
.end
8）进行编译、加载、执行。
五．实验内容及实验数据记录
采用simulator配置文件sim6201_simulator.cfg，编写手工优化的.asm程序：
在volume1的load.asm基础上实现16bit数组的乘法累加的函数，并手工优化和采用软件流水优化。
（2）画出相关图并建立编排表。
六．实验程序或实验数据处理与分析
1）对覆盖后的程序进行编译：
2）编译完成后，程序没有出错，进行加载：
3）执行程序，运行结果为：
七．质疑、建议、问题讨论
对于编写代码来说，完成代码后最关键的地方就是优化，利用C6000汇编语言对C代码进行优化无疑是最好的办法。
但是仍需注意，对于寄存器的安排，以及语法错误（不能同时最同一个寄存器进行写操作等错误）。
田C513实验设备号：
2013.11.08
1.通过创建基于DSP/BIOS的HelloWorld工程实例，熟悉CCS环境下DSP/BIOS软件的创建和使用方法。
2.熟悉在CCS环境下对代码的运行效率和性能作出评估的工具和方法。
CCS2.2环境，C64XXDeviceSimulator。
三．实验内容
完成实验内容，运行成功，得到输出结果，填写以下表格，并作出对比分析。
运行一次所需要的指令周期数（单位：
个）
put（）函数
LOG_prinrt（）函数
printf（）函数
1）打开已有工程并运行
（1）在C:
\ti\myprojects目录里面创建hellobios目录。
（2）把C:
\ti\tutorial\sim64xx\hello1里的全部文件拷贝到这个新的目录下面。
（3）如果CCS还没有启动，启动CCS环境，Setup里面设置为C64xxDeviceSimulator。
（4）选择Project->
Open，打开这个工程，工程的项目文件目录为：
\ti\myprojects\hellobios，项目名称是hello.pjt。
（5）若提示以下错误，选择Browse，选择目录：
\ti\C6000\cgtools\lib\rts6400.lib，打开工程。
（6）编译，运行工程，查看结果，应该是输出helloworld字符。
2）评测stdio.h中输出函数put（）的执行时间（周期数）
a）新建一个Profiler，选择Profiler->
StartNewSession，名称为MySession，确定。
b）出现Session窗口，选择Range栏。
如下所示，出现hello.out。
c）用鼠标拖曳，高亮put（）函数，如下所示：
d）按住鼠标，拖曳到Range窗口里面，出现：
e）重新Load程序，运行，得到运行结果如下：
f）结论：
采用put（）函数输出一次的指令周期数是：
1700。
g）采用同样方法，测试printf（）函数的指令周期数目：
h）记录put（）函数和printf（）函数需要的指令周期数到表格，用来和下面实验的结果对比。
3）编辑源代码
（1）在CCS里，关闭hello.c窗口。
（2）用WindowsExplorer把C:
\ti\tutorial\sim64xx\hello2目录里的hello.c文件拷贝到C:
\ti\myprojects\hellobios目录。
按Yes覆盖原来已经存在的hello.c文件。
hello2例中采用DSP/BIOS函数来替代hello1例中的标准C函数的put（）输出函数。
（3）双击hello.c文件，在ProjectView窗口打开源文件。
（4）注意新代码的几点问题：
std.h>
log.h>
hellocfg.h"
Voidmain（）
{LOG_printf（&
trace,"
helloworld!
"
）;
/*fallintoDSP/BIOSidleloop*/
return;
}
①hello.c文件首先包含了std.h和log.h两个头文件。
程序如果想使用DSP/BIOSAPI那它必须包含std.h文件以及程序中用到的模块的对应头文件。
log.h头文件中定义了LOG_Obj结构以及LOG模块用的API函数的声明。
std.h文件必须在其它的DSP/BIOS模块头文件之前声明。
其它模块的头文件声明顺序不重要。
②代码接下来要包含hellocfg.h头文件，这个文件在创建并保存DSP/BIOS配置的时候创建的。
下一个步骤我们就来创建这个文件。
这个文件包含了配置文件夹里面的DSP/BIOSobjects的外部声明。
hellocfg.h文件也包含了配置文件里定义的DSP/BIOS模块的头文件。
既然std.h和log.h文件都会被hellocfg.h文件引用，那么hello.c文件的头两行时间上是冗余的。
但是这样也不会有任何问题。
③调用LOG_printf的代码实际上是传递LOGobject对象（&
trace）和helloworld消息的地址。
④最后main（）函数返回，这个函数导致程序进入DSP/BIOS的Idle循环。
在这个循环中，DSP/BIOS等待线程，例如软件中断和硬件中断发生。
在该例中，没有其它线程发生，所以会一直处于IDLE状态。
4）创建DSP/BIOS的配置文件
（1）选择File->
New->
DSP/BIOSConfig。
（2）选择一个目标模板，根据芯片选择，我们选c64xx.cdb，然后按OK。
观察configuration窗口，左边窗口是模块的列表，可以通过点击模块的“+”号打开下级目录，也可以按右键新建一个对象或查看一个建立好的对象的属性。
（3）点击Instrumentation目录左侧的+号，显示模块的列表。
（4）邮局选择LOG—EventLogMannger然后右击选择InsertLOG。
这个步骤是创建一个LOG对象，名称为LOG0。
a）右键选中LOG0对象，然后右击选择Rename。
把LOG对象改名为trace.
b）如果你在使用软件仿真器，需要设置RTDX模式为Simulator。
选择RTDX—Real-TimeDataExchangeSettings，右键，选择属性，打开对话框。
将RTDXMode设定为Simulator即可。
如果有目标板，可以选择JTAG。
c）选择File->
Save。
保存到当前目录（通常是C:
\ti\myprojects\hellobios）命名为hello.cdb，保存这个配置后，会生成以下6个文件：
Hello.cdb保存配置的内容
Hellocfg.cmd链接command文件
Hellocfg.h包括DSP/BIOS模块头文件和配置文件中用到的外部对象、变量的声明
Hellocfg.s62DSP/BIOS设置的汇编语言源文件
Hellocfg.h62Hellocfg.s62引用到的汇编语言源文件
Hellocfg_c.cChipSupportLibrary（CSL）代码结构和设置
5）添加DSP/BIOS文件到工程项目
（1）选择Project->
AddFilestoProject，在Filesoftype栏目里选择ConfigurationFile（*.cdb），选中hello.cdb文件后，点Open。
注意添加后，hello.cdb出现在PorjectView窗格下目录DSP/BIOSConfig里。
此外，CCS自动添加Hellocfg.s62和Hellocfg_c.c文件到生成的目录下。
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