湘潭大学数字信号处理第一次实验报告

数字信号处理实验报告（第一次）

学 院：信息工程学院

班 级： 姓 名：

学 号：

指导老师：姚志强

完成日期：2012-03-31 内容：

实验一、CCS的安装与CCS操作界面的熟悉 实验二、CCS操作

实验三、CMD文件和Gel文件的编写

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实验一、CCS的安装与CCS操作界面的熟悉

一、实验要求和目的

1、学会安装与设置Code Composer Studio。 2、熟悉CCS软件的操作界面。 二、实验设备

CCS安装光盘（本次安装程序在D:\\DSP\\ccs2.0ForC5000）、装有Windows 98以上操作系统的PC机

三、实验内容及步骤 1.CCS的安装

安装前需要卸载系统原来的C5000，进入控制面板进行卸载完毕后，再开始下面的步骤。

（1）找到CCS的安装软件，点击安装程序setup.exe，双击启动安装。安装完成后在

桌面上会有“CCS 2 C5000”和“SETUP CCS 2 C5000”两个快捷方式图标，分别对应CCS应用程序和CCS配置程序。

（2）双击运行“SETUP CCS 2 C5000”配置程序，配置驱动程序。本次实验没有用到实验箱，只需配置软件驱动程序。在弹出的“Import Configurantions”对话框中，先点击“Clear”键，清除以前的配置，然后选择“C5402 Simulator”,点击“Import”,最后点击“Save and Quit”按钮，完成配置。 2.CCS操作界面的熟悉

（1）在桌面上双击“CCS 2 C5000”，弹出一个TI仿真器并行调试管理器窗口。

（2）在管理器窗口的“open”菜单下选择“C54xx(C5402) Simulator”命令，将弹出一个CCS运行主窗口(如果直接弹出CCS运行主窗口,此步可略)。

(3) 点击Help_>Contents打开TMS320C54x Code Composer Stdio Help，在左边Contents列表中点击最后一个TMS320C5402 DSK,浏览了解其下所有子列表的内容，熟悉DSK板的基本硬件、配置及功能。

（4）对照教材介绍CCS的地方，逐一熟悉CCS中的12项菜单的功能，包括File、Edit、View、Project、Debug、Profiler、Option、GEL、Tools等菜单(结合实验二建立项目熟悉更好)。

（5）对照教材，逐一熟悉CCS的五种工具栏：Standard Toolbar、GEL Toolbar、Project Toolbar、Debug Toolbar、Edit Toolbar(结合实验二建立项目熟悉更好)。

四、实验心得与体会

本次实验的主要内容是CCS的安装与CCS操作界面的熟悉，实验操作较为简单，但它却占据着举足轻重的地位，它为后来的实验奠定了一定的、必要的基础。实验操作过程中也有一些需要注意的地方，如安装路径、SETUP CCS 2 C5000的初始化设置等。实验过程中也需耐心地一步一步操作。总之，在老师和助教的帮助下较好地完成了本次的实验操作，达到了预期的实验目的，也为后续实验奠定了一定的基础。

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实验二、CCS操作

一、实验目的

1. 掌握TMS320C5400系列汇编语言程序的基本格式， 2. 掌握程序编译、连接、运行和调试的基本过程 3. 熟悉Code Composer Studio的使用

二、实验设备

1. 集成开发环境Code Composer Studio（以下简称CCS） 2. 实验代码ccs_basic.s54、ccs_basic.cmd和ccs_basic.gel

三、实验内容 1.基本操作:

1). 建立项目，并加入文件

a) 运行CCS setup，选择C5402 Simulator，选择Project→New菜单项，建立一个新的项目ccs_basic.pjt(注意建立路径)，并选择Project→add files to new project 菜单项，加入文件ccs_basic.s54和ccs_basic.cmd；

b) 在工程视图中选中GEL files文件夹，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Load GEL选项，载入ccs_basic.gel； 2). 编译和连接

a) 编译：选择Project-->Build Option，在Compile表单的Category列表中，选择Basic选项，并设置Generate debug info为full symbolic debug选项，选择Files选项，并在设置Asm File Ext 中写入“s54”为汇编语言扩展名； 如图2-1 2-2所示；

b) 连接：选择Project-->Build Option，在linker表单中的Autoinit mode选项中选择no autointialization模式，Output Filename中输入.\\debug\\ ccs_basic.out，Code Entry Point 中输入main，Map Filename中输入ccs_basic.map，然后保存选项设置.

c) 选择Project→Build构建整个项目，产生可执行文件ccs_basic.out；

d) 选择File->Load Program，装载可执行文件ccs_basic.out。

2.练习

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1) 观察存储器映象文件ccs_basic.Map，理解存储器的配置情况； 2) 观察和修改存储器单元的内容

1). 观察存储器映象Map文件

选择File→Open打开ccs_basic.Map文件，可观察

a) 存储器的配置情况：页面0为程序空间，页面1为数据空间； b) 程序文本段：起始地址0x1000，存储区长度为0x0021； c) 数据段：其中需初始化数据段.data起始地址0x2005，存储区长度为4；

d) 不需初始化数据段.bss起始地址0x2000，存储区长度为5； e) 堆栈段：起始地址0x0100，存储区长度为0x0400； f) 向量段：起始地址0x0080，存储区长度为0x0080；

g) 全局符号在存储器中的位置：共14个符号，如符号.bss在存储器中的位置为0x2000。

将上述信息与cmd文件中的设置比较，理解cmd文件和连接器的关系。

ccs_basic.map的内容如下：

******************************************************************************

TMS320C54x COFF Linker PC Version 3.70 ******************************************************************************

>> Linked Sat Mar 31 10:20:26 2012

OUTPUT FILE NAME: <./Debug/ccs_basic.out> ENTRY POINT SYMBOL: \"main\" address: 00001000 MEMORY CONFIGURATION

name origin length used attr fill

---------------------- -------- --------- -------- ---- --------

PAGE 0: VECS 00000080 00000080 00000080 RWIX

PROM 00001000 00001000 00000021 RWIX

4

PAGE 1: STACK 00000100 00000400 00000000 RWIX

DARAM 00002000 00001000 00000009 RWIX

SECTION ALLOCATION MAP

output attributes/ section page origin length input sections -------- ---- ---------- ---------- ---------------- .text 0 00001000 00000021

00001000 00000021 ccs_basic.obj (.text)

vectors 0 00000080 00000080

00000080 00000080 ccs_basic.obj (vectors)

.bss 1 00002000 00000005 UNINITIALIZED 00002000 00000005 ccs_basic.obj (.bss)

.data 1 00002005 00000004

00002005 00000004 ccs_basic.obj (.data)

GLOBAL SYMBOLS: SORTED ALPHABETICALLY BY Name address name -------- ---- 00002000 .bss 00002005 .data 00001000 .text 00002000 ___bss__ 00002005 ___data__ 00002009 ___edata__ 00002005 ___end__ 00001021 ___etext__ 00001000 ___text__ 00000000 __lflags 00002009 edata 00002005 end

5

00001021 etext 00001000 main

GLOBAL SYMBOLS: SORTED BY Symbol Address address name -------- ---- 00000000 __lflags 00001000 .text 00001000 ___text__ 00001000 main 00001021 ___etext__ 00001021 etext 00002000 .bss 00002000 ___bss__ 00002005 end 00002005 ___data__ 00002005 .data 00002005 ___end__ 00002009 edata 00002009 ___edata__ [14 symbols]

2). 输出文件ccs_basic.out的运行和调试

a) 运行程序：将可执行文件装载到simulator中，选择Debug→Run 或按F5

键运行程序，按shift F5键可中止程序的运行；选择Debug→Step into或按F8键可实现程序的单步执行。

b) 设置断点：把光标移到某一行，按F9键，这一行将会以红色高亮显示，

表示在该行加了一个断点.

3). 观察和修改存储器单元的内容

a) 点击CCS操作界面左侧调试工具栏图标，出现寄存器窗口，在该窗口查

看存储器的地址

b) 选择View→memory 或点击CCS操作界面左侧调试工具栏图标，在弹出

的菜单中输入存储器地址，可观察存储器的内容。如存储器地址为0x2005中内容为0x000A。

c) 修改源汇编程序中数据段内容，可查看存储器单元内容的变化。在数据表

格复制到数组a[]后，如果把a[0]的值由10改为1（修改文件时注意去掉其只读属性，后面类似），那么求和的结果将变为0x0026。

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实验现象如下:

在数据表格复制到数组a[]后，如果把a[0]的值由10改为1（修改文件时注意去掉其只读属性，后面类似），那么求和的结果将为0x0026。如图所示：

由图可知，实验结果如预期所示。

四、试验程序代码

;****************************************************************************** ; SJTU DSP Tech. Center

; Copyright (c) 2003 SJTU DSP Tech. Center. All Rights Reserved. ; Description: ; TMS320C54x Program for Students Experiment ; History: ; Date Authors Changes ; 2003/07/15 Xu Sheng Created.

;****************************************************************************** ;Target:

; Be familar with the use of CCS (Code Composer Studio)

;****************************************************************************** ;An example to show how to write an assembly language source file ; y=a1*x1+a2*x2

;****************************************************************************** ;----------- Const definition

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STACK_ADDR .set 0x0500 ;bottom of stack ;allocate data in .bss section .bss a,2 ;allocate 5 word for variates .bss x,2 .bss y,1 ;allocate data in .data section .data table: ;data follows ... .word 10,5 .word 8,6 .mmregs ;enable memory mapped registers .global main ;define global symbols ;------------------------------------------------------------------------------ .text main: stm #STACK_ADDR, SP ;set stack stm #0x00a8, PMST ;relocate Interrupt Vector Table stm #0x0000, SWWSR ;no software wait for all memory ;================================================ stm #a, AR2 ;AR1 point to a stm #table, AR3 rpt #1 ;move 2 ai values mvdd *AR3+, *AR2+ ;from data memory into data memory stm #x, AR2 ;AR1 point to a rpt #1 ;move 2 xi values mvdd *AR3+, *AR2+ ;from data memory into data memory call SUM ;call function to do sum ;dead loop part to lock PC in a know area when program ends dead_loop: nop nop nop b dead_loop

;================================================ ; y=a1*x1+a2*x2 SUM: stm #a, AR3 stm #x, AR4 rptz A, #1 mac *AR3+, *AR4+, A stl A, *(y) ret

;------------------------------------------------------------------------------

;Interrupt Vector Table, for simplicity Only RESET interrupt is defined

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.sect \"vectors\" int_RESET: b main ;when reset, jump to main nop nop .space 124*16 ;no other interrupt used, keep them space

;end of lab1.s54

五、实验心得与体会

本次实验的主要内容是CCS操作。本实验是在实验一的基础上的深化，同时可以在某种程度上巩固实验一。在本次实验中，在老师和助教的指导下，学习并初步掌握了TMS320C5400系列汇编语言程序的基本格式，认识和掌握了程序编译、连接、运行和调试的基本过程及步骤，初步熟悉了Code Composer Studio的使用方法。同时，通过对存储器映象文件ccs_basic.Map的观察和学习探究，理解了存储器的配置情况，并通过观察和修改存储单元内容也得到了预期的实验结果。操作过程中也有一些需要注意的地方，如汇编语言格式设置，程序的操作步骤等。总之，在老师和助教的帮助下，加上自己认真对待的态度，最终较好地完成了本次的实验操作，达到了预期的实验目的，也为后续实验奠定了相应的基础。

当然，我也深知，想要进一步学好DSP，用熟这个软件，还需自己花必要的时间和精力。

实验三、CMD文件和Gel文件的编写

一、实验目的

1. 掌握Gel文件的编写，

2. 熟悉Code Composer Studio的使用

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二、实验设备

1. 集成开发环境CCS

2. 实验代码ccs_gel.s54、ccs_gel.cmd和ccs_gel.gel

三、实验内容

1. 建立项目并添加相应文件,连接编译（步骤同实验二一样），双击打开CMD文件，对照教材理解CMD文件的编写结构，改变其中的内容，增加自定义段，保存并重新编译，比对前后两次编译得到的Map文件的异同。

abcd.map的内容如下：

******************************************************************************

TMS320C54x COFF Linker PC Version 3.70 ******************************************************************************

>> Linked Sat Mar 31 10:57:48 2012

OUTPUT FILE NAME: <./Debug/abcd.out> ENTRY POINT SYMBOL: 0 MEMORY CONFIGURATION

name origin length used attr fill

---------------------- -------- --------- -------- ---- --------

PAGE 0: VECS 00000080 00000080 00000080 RWIX

PROM 00001000 00001000 00000021 RWIX

PAGE 1: STACK 00000100 00000400 00000000 RWIX

DARAM 00002000 00001000 00000009 RWIX

SECTION ALLOCATION MAP

output attributes/ section page origin length input sections -------- ---- ---------- ---------- ----------------

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.text 0 00001000 00000021

00001000 00000021 ccs_gel.obj (.text) vectors 0 00000080 00000080

00000080 00000080 ccs_gel.obj (vectors) .bss 1 00002000 00000005 UNINITIALIZED 00002000 00000005 ccs_gel.obj (.bss) .data 1 00002005 00000004

00002005 00000004 ccs_gel.obj (.data) GLOBAL SYMBOLS: SORTED ALPHABETICALLY BY Name address name -------- ---- 00002000 .bss 00002005 .data 00001000 .text 00002000 ___bss__ 00002005 ___data__ 00002009 ___edata__ 00002005 ___end__ 00001021 ___etext__ 00001000 ___text__ 00000000 __lflags 00002009 edata 00002005 end 00001021 etext 00001000 main

GLOBAL SYMBOLS: SORTED BY Symbol Address address name -------- ---- 00000000 __lflags 00001000 .text 00001000 ___text__ 00001000 main 00001021 ___etext__ 00001021 etext 00002000 .bss

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00002000 ___bss__ 00002005 end 00002005 ___data__ 00002005 .data 00002005 ___end__ 00002009 edata 00002009 ___edata__ [14 symbols]

ccs_basic.map的内容见实验2，此处从略。 对比可以看出：两者大体相同，只是ENTRY POINT SYMBOL不同。文中有做标记。

2. 了解GEL文件的功能。Gel文件不是DSP开发必须的文件，而是给CCS使用的文件，它帮助设置CCS的仿真环境，而且可以完成一些常用的调试操作，如硬件设置等。Gel文件的编写是采用类似C语言的编程语言，观察当前的Gel文件的编写。

3. 使用者如果希望修改其功能，可以直接编写gel文件，保存并重新装载。Menuitem是一级子菜单，hotmenu是二级子菜单，其中的处理可以直接填写或调用其他的函数。修改Gel文件，添加menuitem和hotmenu。

menuitem \"C54x Experiment\"; hotmenu C5402_Textout() {

GEL_TextOut(“Hello,GEL is a solid tool !\\n”); }

hotmenu C5402_DSK_Test() /*此功能实现需要用到DSK板,可暂不添加，如做测试，需将此中文注释去掉*/

{

*(int *)0x0@io = 0xff07; /* turn on LED */ }

测试其功能。

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4. 查询help了解所有Gel的函数功能，并修改文件实现一个其它的Gel函数。

四、实验结果和提示

1. 当设备被选用后，与其关联的gel文件将被使用，其中的StartUp函数将被调用。可修改其中的内容，如PMST寄存器的数值，并测试。

2. 如果当前CCS中装载了gel文件，那么就会出现相应的菜单项，如图3-1所示。

图3-1 GEL菜单

3. 添加代码后，重新装载Gel文件将出现新的子菜单，如图3-2所示，并测试新菜单的功能。

图3-2 新的子菜单

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最终的实验现象：

五、实验心得与体会

本次实验的主要内容是CMD文件和Gel文件的编写。本实验是以实验一和实验二为基础，并加以深化。在本次实验中，在老师和助教的指导下，学习并初步掌握了CMD文件和Gel文件的编写，进一步熟悉了Code Composer Studio的使用方法。在老师和助教的帮助下，加上自己不断的摸索，最终也较为顺利地出现了预期的实验现象，从而较好地完成了本次的实验操作，达到了预期的实验目的，也为后续实验奠定了相应的基础。从这几次的实验操作，我深刻认识到，必须在学好相关DSP的基础知识的基础上，加强软件操作的练习，才能更好地学好DSP。

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