设计DSP应用系统一般设计过程

一、准备阶段

1、了解开发时候的需求，AD采样、通讯、外设等等；

2、了解DSP所具有的硬件配置，硬件存储器资源、外设资源、通讯接口，方便初始化；

3、软件方案；

二、代码编写

1、文件框架，一般一种功能对应一个c文件和h文件，根据11需求来；不要只放在几个文件中，以方便维护。

2、函数框架，在对应文件中添加对应功能函数，函数只需要定义函数名；

3、往函数框架中添加代码。

（1）首先添加DSP器件相关程序，比如系统时钟配置，中断函数配置，中断函数；

（2）逐块添加算法代码，原则从易到难。

在现有的硬件基础上开发DSP软件大体步骤如下：

一、准备阶段

1、分析开发项目需求，即软件所需要具备的功能，如AD采样、通讯、外设控制等等；

2、了解硬件平台资源，如硬件存储器资源、外设IO资源、通讯接口等等，为DSP的初始化工作做准备的；

3、结合硬件资源和需求制定一个可行的软件方案；

二、代码编写阶段

代码编写因人而异，大体步骤：

1、搭建文件框架，一般一种功能对应一个C文件和H文件，根据11软件需求来；（特别提醒不要把所有代码都放在一个或几个文件里，不然哪怕注释得再清楚，在后期的调试和维护时都很费劲）

2、搭建函数框架，文件搭好后，在对应的文件中添加对应的功能函数，函数只需要定义函数名即可，如VoidSystemInit(){；}；

3、函数框架也搭好后就可以开始添加代码了，首先是添加DSP器件相关程序，比如系统时钟配置，中断函数；I/O功能脚配置等；其次逐块添加算法代码，原则是从易到难，每个函数框架代码搭建完后最好都进行测试。

三、调试优化阶段

以上一块块功能测试正常后，就可以开始整体测试了，直至最终调试完成。

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你说的是其中的一部分知识，是DSP处理的信息的原理。

要向学习DSP的硬件开发，还要学习微机原理，由单片机系统的设计经验最好。

还有就是DSP的开发环境，也就是CCS，要掌握常用的编程语言，有汇编语言和C语言的编程经验最好

首先要了解DSP的特点。

数字信号处理相对于模拟信号处理有很大的优越性，表现在精度高、灵活性大、可靠性好、易于大规模集成等方面。随着人们对实时信号处理要求的不断提高和大规模集成电路技术的迅速发展，数字信号处理技术也发生着日新月异的变革。实时数字信号处理技术的核心和标志是数字信号处理器。自第一个微处理器问世以来，微处理器技术水平得到了十分迅速的提高，而快速傅立叶交换等实用算法的提出促进了专门实现数字信号处理的一类微处理器的分化和发展。数字信号处理有别于普通的科学计算与分析，它强调运算处理的实时性，因此DSP除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制功能外，针对实时数字信号处理，在处理器结构、指令系统、指令流程上具有许多新的特征，其特点如下：

（1） 算术单元

具有硬件乘法器和多功能运算单元，硬件乘法器可以在单个指令周期内完成乘法 *** 作，这是DSP区别于通用的微处理器的一个重要标志。多功能运算单元可以完成加减、逻辑、移位、数据传送等 *** 作。新一代的DSP内部甚至还包含多个并行的运算单元。以提高其处理能力。

针对滤波、相关、矩阵运算等需要大量乘和累加运算的特点，DSP的算术单元的乘法器和加法器，可以在一个时钟周期内完成相乘、累加两个运算。近年出现的某些DSP如ADSP2106X、DSP96000系列DSP可以同时进行乘、加、减运算，大大加快了FFT的蝶形运算速度。

（2） 总线结构

传统的通用处理器采用统一的程序和数据空间、共享的程序和数据总线结构，即所谓的冯•诺依曼结构。DSP普遍采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构或者改进的哈佛结构，极大的提高了指令执行速度。片内的多套总线可以同时进行取指令和多个数据存取 *** 作，许多DSP片内嵌有DMA控制器，配合片内多总线结构，使数据块传送速度大大提高。

如TI公司的C6000系列的DSP采用改进的哈佛结构，内部有一套256位宽度的程序总线、两套32位的数据总线和一套32位的DMA总线。ADI公司的SHARC系列DSP采用超级哈佛结构（Super Harvared Architecture Computer）,内部集成了三套总线，即程序存储器总线、数据存储器总线和输入输出总线。

（3） 专用寻址单元

DSP面向数据密集型应用，伴随着频繁的数据访问，数据地址的计算也需要大量时间。DSP内部配置了专用的寻址单元，用于地址的修改和更新，它们可以在寻址访问前或访问后自动修改内容，以指向下一个要访问的地址。地址的修改和更新与算术单元并行工作，不需要额外的时间。

DSP的地址产生器支持直接寻址、间接寻址 *** 作，大部分DSP还支持位反转寻址（用于FFT算法）和循环寻址（用于数字滤波算法）。

（4） 片内存储器

针对数字信号处理的数据密集运算的需要，DSP对程序和数据访问的时间要求很高，为了减小指令和数据的传送时间，许多DSP内部集成了高速程序存储器和数据存储器，以提高程序和数据的访问存储器的速度。

如TI公司的C6000系列的DSP内部集成有1M～7M位的程序和数据RAM；ADI公司的SHARC系列DSP内部集成有05M～2M位的程序和数据RAM，Tiger SHARC系列DSP内部集成有6M位的程序和数据RAM。

（5） 流水处理技术

DSP大多采用流水技术，即将一条指令的执行过程分解成取指、译码、取数、执行等若干个阶段，每个阶段称为一级流水。每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等 *** 作，从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间。

（6） DSP与其它处理器的差别

数字信号处理器（DSP）、通用微处理器（MPU）、微控制器（MCU）三者的区别在于：DSP面向高性能、 重复性、数值运算密集型的实时处理；MPU大量应用于计算机；MCU则适用于以控制为主的处理过程。

DSP的运算速度比其它处理器要高得多，以FFT、相关为例，高性能DSP不仅处理速度是MPU的 4～10倍，而且可以连续不断地完成数据的实时输入／输出。DSP结构相对单一，普遍采用汇编语言编程，其任务完成时间的可预测性相对于结构和指令复杂（超标量指令）、严重依赖于编译系统的MPU强得多。以一个FIR滤波器实现为例，每输入一个数据，对应每阶滤波器系数需要一次乘、一次加、一次取指、二次取数，还需要专门的数据移动 *** 作，DSP可以单周期完成乘加并行 *** 作以及3～4次数据存取 *** 作，而普通MPU完成同样的 *** 作至少需要4个指令周期。因此，在相同的指令周期和片内指令缓存条件下，DSP的运算送到可以超过MPU运算速度的4倍以上。

正是基于 DSP的这些优势，在新推出的高性能通用微处理器（如Pentium、Power PC 604e等）片内已经融入了 DSP的功能，而以这种通用微处理器构成的计算机在网络通信、语音图像处理、实时数据分析等方面的效率大大提高。

随着DSP芯片功能的增强，已不再进行单纯的数字信号处理任务，而是作为一种MCU被广泛使用，控制板上各种资源，同时完成采集、计算、控制、通讯等任务。特别是当使用了TCP/IP或其它复杂通讯协议时，没有一个实时多任务 *** 作系统是很难进行任务调度的。μC/OS－II作为一种源码公开的占先式实时多任务 *** 作系统，总是执行处于就绪状态的优先级最高的任务，并支持Semaphore(信号量)、Mailbox(邮箱)、Message Queue(消息队列)等多种常用的进程间通信机制，是大多数高可靠嵌入式设备的首选。

2 开发环境简介

APCI5096是北京康拓工业电脑公司自行开发的一款DSP目标板，主要用于对模拟信号量的采样处理。该目标板以TMS320VC32为CPU，同时具有完备的输入/输出功能，可以实现30通道、16位、300KSPS的模拟输入。调试用编译器为TI公司的Code Composer ‘C3x－‘C4x，版本是410版。

3 移植过程

31 μC/OS－II系统结构

图1说明了μC/OS－II的软硬件体系结构。应用程序软件处于整个系统的顶层，只和μC/OS－II与处理器无关的代码以及μC/OS－II与应用相关的代码关联。这样保证了应用软件的可重用性。

μC/OS－II与处理器无关的代码提供了μC/OS－II的系统服务。利用这些API函数，应用程序可以进行内存管理、任务间的通信以及创建、删除任务等。μC/OS－II与应用相关的代码提供了对μC/OS－II本身的裁减，并可根据实际需要进行任务数、任务栈的大小等设置。

大部分的μC/OS－II代码是使用ANSI C语言书写的，因此μC/OS－II的可移植性较好。尽管如此，仍然需要使用C和汇编语言写一些处理器相关的代码。移植工作需要改写的是与处理器相关的代码，包括三个文件：OS_ CPUH、OS_ CPU_ C�C、OS_ CPU_ A�ASM。重点是任务堆栈的初始化、任务切换时栈指针的调整。

32 OS_ CPUH

在不同的处理器中有不同的字长，所以必须重新定义一系列数据类型以确保移植的正确性。在OS_ CPU�H文件中应完成：数据类型的重新定义、堆栈数据类型的定义、堆栈增长方向的定义、临界区开/关中断的方法、任务切换函数OS_TASK_SW的宏定义。

(1)数据类型的声明：在VC33中所有的整型数据(char、short、int、long)为相同的类型，用32位表示。浮点型数据(float、double)为相同类型，在VC33中用32位单精度浮点数表示。数据类型的重定义：

typedef unsigned char BOOLEAN;

typedef unsigned char INT8U;

typedef signed char INT8S;

typedef float FP32;

typedef double FP64;

(2)VC33栈的数据宽度为32位，采用上面重定义过的数据类型进行定义，确保栈数据类型的一致性。栈的数据类型声明：

typedef INT32U OS_ STK;

(3)μC/OS－II访问代码的临界区时需要先禁止中断，并且在访问完毕后重新允许中断。μC/OS－II利用两个宏来禁止和允许中断，通过状态寄存器的中断使能位开关中断。

cregister unsigned int ST； /＊声明CPU内部寄存器＊/

＃define OS_ ENTER_ CRITICAL() asm(“ANDN 2000H, ST ")； /＊清中断使能位＊/

＃define OS_ EXIT_ CRITICAL() asm(“OR 2000H, ST ")； /＊置中断使能位＊/

33 OS_ CPU_ CC

在OS_ CPU_ CC文件中主要完成的是OSTaskStkInit()函数，其余五个函数可以不进行处理。OSTaskStkInit()函数完成任务栈的初始化，使得任务栈的结构看起来如同在任务执行过程中发生过一次中断并将所有寄存器保存到堆栈一样。不同的编译器在函数调用时会有不同的入栈方法，如：参数和返回地址入栈顺序、参数之间入栈的顺序、参数利用寄存器还是堆栈保存等。在具体实现时还需要根据编译器的要求进行调整。

CCS函数调用时堆栈规则为：先将参数从左往右入栈、然后是函数返回地址入栈。依照此规则设计任务栈初始结构如图2。VC33共有28个寄存器，程序中应将寄存器全部入栈，在OSTaskStkInit中实现：

{

OS_ STK ＊stk; /＊定义栈的数据结构＊/

opt=opt;

stk=(OS_ STK ＊)ptos; /＊装入栈顶指针＊/

＊stk=(OS_ STK)pdata; /＊参数入栈＊/

＊＋＋stk=(OS_ STK)task; /＊任务返回地址＊/

＊＋＋stk=(OS_ STK)task; /＊中断返回地址＊/

＊＋＋stk=(OS_ STK)0x2000; /＊状态寄存器，开中断＊/ 其余CPU寄存器全部入栈，并初始化为0

}

34 OS_ CPU_ AASM

在OS_ CPU_ A�ASM文件中要求用户编写四个简单的汇编语言函数：OSStartHighRdy()、OSCtxSw()、OSIntCtxSw()、OSTickISR()。这四个函数具有完全相同的公共部分：寄存器入栈和寄存器出栈。只要按照上面设计好的栈结构进行就可以了。注意的是VC33的R0到R7是扩展精度寄存器，具有40位。在入栈和出栈时均需要用两句话完成，如下：

入栈： 出栈：

PUSH R0 POPF R0

PUSHF R0 POP R1

而OSIntCtxSw函数具有特殊部分，该函数用于从中断返回时进行任务切换，由于在调用_ OSIntCtxSw函数前已经发生了中断，中断服务程序已经将CPU寄存器保存到堆栈中了，所以此处不再进行寄存器保存。同时还要进行栈指针的调整，去掉堆栈中一些不需要的内容，然后再将寄存器全部出栈。由于该函数是μC/OS－II中唯一的与编译器相关的函数，所以在移植后必须利用多次任务切换检查栈指针是否正确调整。

35 时钟中断源初始化

μC/OS－II还要求用户提供一个时钟资源，用于实现时间延时和确认超时。根据APCI5096的硬件设置，需要在三个文件中进行时钟资源的设置。

(1)OS_ CPU_ A�ASM：

APCI5096中，已将VC33的定时器1用于测频通道，因此利用未被占用的定时器0产生定时中断。实现方法为在TINT0的中断向量入口处放一跳转指令，跳转到自己写的OSTickISR。

�sect “�TINT0_ vector"

TINT0 br _ OSTickISR

(2)CMD文件

将TINT0跳转到OSTickISR后，还应再指定TINT0的向量入口地址。APCI5096板上的VC33被设置为BootLoader方式，在该方式下TINT0的入口地址固定在0x809FC9。在CMD文件的SECTIONS段指定如下：

�TINT0_ vector：> 0x809FC9

(3)Main�C文件

μC/OS－II要求用户在OSStart()运行后，μC/OS－Ⅱ启动运行的第一个任务中初始化节拍中断。自己编写一个函数TimerInit()，并在第一个任务开始处调用该函数完成定时器0的初始化。函数中TIM0_ XXX代表的是定时器0的三个寄存器的地址，在完成对定时器0的设置后还要打开全局中断和时钟中断。

{

＊TIM0_PRD= 0x7530; /＊设置周期为1KHZ＊/

＊TIM0_CNT=0;

＊TIM0_CTL=0x2C1; /＊启动时钟＊/

ST|=0x2000; /＊打开中断＊/

IE|=0x100; /＊打开时钟中断＊/

}

4 测试、编写驱动和应用程序

做完以上工作以后，就要测试移植是否成功。最初测试时，可以先运行 *** 作系统本身，调度一些简单的任务和时钟节拍中断任务。主要测试系统本身的正确性，如果调试成功就可以在上面继续开发驱动程序和添加应用程序。

答案：

1、CCS33是一个开发环境，不能够跑程序，程序弄好了要在芯片里面运行才能够有效果，如果不是直接下载，想在线调试（可以说在线硬件仿真），需要XDS100或者XDS510仿真器（更高级的XDS560 PLUS等等），一根JTAG连接线连接至DSP+一根USB连接线连接至PC；

2、开发Hello world 这个如果需要跑 *** 作系统，还是需要很多学习的，但如果裸机加一个液晶也是可以做出hello world的，即通过SPI接口连接一块12864液晶，通过发送指令发送数据就能达到，看你的需求。

over

看函数的名字，貌似是在往端口写数据，然后定义一个status的变量，一个延时，之后的循环一直在轮询，就是等待端口完成某些 *** 作，你应该看看中断里面执行了什么 *** 作，因为这里很明显，c_addr这儿在不断轮询过程中会发生变化。最后把数据值付给了端口。

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