用C语言开发DSP嵌入式系统

摘要：目前很多嵌入式系统以ｄｓｐ　为核心构建，但是，采用汇编语言开发ｄｓｐ　系统存在开发难度大、开发周期长、维护性差等缺点，应用ｃ　语言开发ｄｓｐ　系统是广大嵌入式开发者的迫切要求。有关单片机的ｃ　语言开发有相当多的资料可以参考，而ｄｓｐ　系统的ｃ　语言开发却很少见。本文以ｔｉ　公司的ｄｓｐ　器件ｔｍｓ３２０ｆ２４ｘ　系列为例，讲述怎样用ｃ　语言开发一个完整的ｄｓｐ　嵌入式系统。　　大家在开发嵌入式产品时首先会想到用控制器的汇编语言编写监控程序，主要原因是：　　一、汇编语言生成的程序对应的二进制代码少，程序执行要比高级语言生成的程序快。　　二、控制器刚问世时，没有相应的高级语言可供使用。　　三、存储器的价格问题和寻址空间的限制。　　以上所述问题目前都基本上解决了，在这就不阐述了。实际情况是：在单片机的应用领域，开发者开始使用ｃ语言进行开发了。大家发现用高级语言开发嵌入式产品是如此轻松，并且ｃ语言程序编译后的二进制代码也非常短小精练。　　目前使用最多的数字信号处理器（ｄｓｐ）是美国ｔｉ公司的ｔｍｓ３２０家族，而工业控制上用的最多的又是ｔｍｓ３２０ｆ２ｘｘ系列，ｔｉ公司为每一个ｄｓｐ　芯片提供了汇编语言和ｃ语言供开发者选用，本人一直使用ｃ语言进行产品开发，而目前很少见到这方面的介绍，所以特撰此文以ｔｍｓ３２０ｆ２４０为例，向各位同行推荐用ｃ语言开发ｄｓｐ嵌入式系统。　　１、ｄｓｐ的ｃ语言的特殊性　　大家在使用５１系列ｃ语言时已经注意到，控制器的ｃ语言和ｐｃ机上使用的ｃ有一个显著的特点：经常要对硬件操作，程序中有大量针对控制器内部资源进行操作的语句。所以，开发者要明白怎样用ｃ语言来操纵控制器的内部资源，既怎样用ｃ语句操作寄存器和内部存储器等。　　举个例子，在５１汇编中我们写　ｍｏｖ　ａ，＃２０ｈ，汇编程序能够识别ａ是指累加器，而在５１　ｃ程序中我们写　ａｃｃ＝３２；，编译器能够识别ａｃｃ是指累加器而不是一般的变量。即每一个寄存器都有一个专有名字供开发者使用，它们定义在一个头文件ｒｅｇ５１．ｈ　中，程序员只需在程序的开始部分用＃ｉｎｃｌｕｄｅ“ｒｅｇ５１．ｈ”语句将该文件包含进来即可。注意：这些寄存器的名字不能用做变量名。　　同样，在ｔｍｓ３２０ｆ２４０的ｃ语言中也有一个头文件ｃ２４０．ｈ定义各个寄存器的名称，这里摘录几条语句进行介绍。　　比如：＃ｄｅｆｉｎｅ　ｉｍｒ　（（ｐｏｒｔ）０ｘ０００４）　　＃ｄｅｆｉｎｅ　ｘｉｎｔ１＿ｃｒ　（（ｐｏｒｔ）０ｘ０７０７０）　　ｉｍｒ　、ｘｉｎｔ１＿ｃｒ就对应两个寄存器，实际是寄存器的地址，用高级语言的说法是指针。我们也在程序的开始部分用＃ｉｎｃｌｕｄｅ“ｃ２４０．ｈ”语句将该文件包含进来。这样，在ｄｓｐ的ｃ语言中使用它们只需在前面加一个星号（＊），例如，　　＊ｉｍｒ＝０ｘ１０１０；／＊　将１６进制数１０１０ｈ赋给ｉｍｒ寄存器　＊／　　＊ｘｉｎｔ１＿ｃｒ＝０ｘ０ａ０ｂ０；／＊将１６进制数ａ０ｂ０ｈ赋给ｘｉｎｔ１＿ｃｒ寄存器　＊／　　开发者最好将ｃ２４０．ｈ这个文件打印出来，弄清楚各个寄存器的定义名称。至于不涉及硬件的语法和ａｎｓｉ　语法一样，需要注意的是，有些ａｎｓｉ标准中的函数在ｄｓｐ的编译器中不提供，读者可以参考ｄｓｐ编译器的ｃ语言手册。搞清楚了这些特殊性，由汇编语言转到ｃ语言开发是很容易的事，当然，没有汇编语言编程基础的人同样可以用ｃ语言开发ｄｓｐ应用系统。　　有关嵌入式系统的ｃ语言编程可参考《单片机与嵌入式系统应用》２００１年１到６期上马忠梅的“嵌入式ｃ编程技术”，本文不做讨论。下面只针对以ｔｍｓ３２０ｆ２４０芯片为处理器的嵌入式ｃ语言编程进行阐述，希望能够指导读者进行具体操作。　　２、ｔｍｓ３２０ｆ２４０芯片的ｃ语言开发过程　　简单地说，整个过程包括以下五个步骤：　　编辑ｃ语言源程序　　编译源程序（注意编译参数）　　链接目标文件（注意用ｃｍｄ文件）　　在线仿真　　固化程序　　下面分别进行阐述。　　一　源程序的编辑　　可以用任何一个编辑器书写源程序，如ｅｄｉｔ、ｎｏｔｅｐａｄ等，最后以．ｃ为后缀存盘。源代码可以写在一个ｃ文件中，也可写在多个ｃ文件中，有些预定义变量和函数原型声明可以集中放在一个头文件中。　　注意事项：不要忘记在ｃ程序的前面用　＃ｉｎｃｌｕｄｅ　“ｃ２４０．ｈ”将寄存器定义文件包括进来。　　二　源程序的编译　　源程序编辑好后可以用ｄｓｐｃｌ编译程序进行编译，生成ｏｂｊ文件。　　使用格式