DSP編程中幾個關鍵問題的探究

李麗

（西安未來國際軟件有限公司，陜西 西安 710075）

1 引言

DSP芯片憑其優異的性能在高速計算領域有著巨大的應用前景。但其應用所涉及的知識非常龐雜。本文以TI公司320C54X系列為藍本進行提純，所有認識都是筆者在實際工作中親手實踐所得。

2 DSP編程的關鍵問題

2.1 McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)串口利用DMA 中的多幀（Multi-Frame）方式通信的中斷處理

在實際通信應用中，一個突發之后，程序必須為下一個突發作準備。因此一般采用串口的DMA多幀方式但在串口以DMA方式傳輸數據時卻有一些問題要討論。首先DMA的傳輸同步事件應設McBSP的傳輸事件即XEVT，這樣一字節傳輸后會自動準備另一字節（McBSP的READY上升沿觸發DMA傳輸）。中斷發生時意味著一個塊已傳完，這時DMA的使能自動關閉，McBSP的READY將一直保持高狀態。但是在下一次突發傳輸直接使能DMA時卻啟動不了傳輸（相信會有許多我遇到此類問題）。這是因為無法產生McBSP觸發啟動所需的READY上升沿。解決辦法是在中斷程序中先關閉McBSP的發送，使READY=0，隨后在程序中發送使能DMA，再打開McBSP的發送即可

2.2 McBSP串口配置的關鍵時序

主要是寄存器SPCR2的配置：在保持RRST、XRST、FRST 各位為0 的前提下，配置好其它串口控制寄存器。等待至少2個CLKR/T時鐘以確保DSP內部的同步。可以向DXR裝載數據或使能 DMA；使能 GRST（GRST=1）（如果需要DSP內部產生采樣時鐘）；使能RRST或XRST，注意此時要保證SPCR中僅有此一位發生改變。

2.3 匯編語言程序中的變量

匯編語言程序中的公用變量應在文件中定義，如.def carry。匯編語言程序中使用的局部變量不需定義，可直接聲明，例如trn_num.word 00h。如果在兩個asm文件中有兩個都沒有定義的同名變量，則編譯程序會認為分他們不是同一變量。在匯編程序的開頭應有.mmregs宏語句。它一方面表示對默認定義的確認（ah,bh,trn等），另一方面可以對所用寄存器重新定義。如：

.mmregs

DMPREC.set 54h;定義DMA優先和使能寄存器地址在54h

DMSA.set 55h

DMSDN.set 57h

DXR10.set 23h;定義串口1的發送寄存器地睛在23h

2.4 ST1寄存器中CPL位的影響

CPL位是編譯模式控制位，它表示在相對直接尋址時采用哪種指針。當CPL=0時，使用頁指針DP；當CPL=1時，使用堆棧指針SP。實際使用中二者沒有什么差別，但使用SP尋址的程序更易讀。在程序中經常使用CPL=1。

3 指令的歧義

3.1 比較下面指令

STLM B，AR4；把bl內容送入寄存器AR4（×）

STLM B,*AR4；把bl內容送入寄存器AR4（√）

前者實際執行的是把bl內容送入一個系統用的緩沖區，后者也可用：

MVDM BL，AR4；把bl內容送入寄存器AR4（√）

其他易導致歧義的語句還有：

LD AR5，A ；把AR5的內容送入寄存器A（×）

LDM AR5，A ；把AR5的內容送入寄存器A（√）

ANDM#0x107e,AR4；把#107e加到寄存器AR4（×）

ANDN#0x107e，*AR4;把 #107e 加到寄存器AR4（√）

僅對某些寄存器有效的指令：

MVDD*AR2+，*AR3+；把以AR2為地址的內容拷入AR3的地址中

此類指令用作數據塊搬移特別有效，但僅對AR2、AR3、AR4、AR5有效。

易錯語句中對程序運行危害最大的是：

ST#0，*（bsp0_out_sign）;bsp0_out_sign 是一個變量名（√）

STM#0，bsp0_out_sign；此語句被編譯為STM#0,PMST或STM#0，IMR（×）

這種語句會導致程序運行中的隨機故障，且極難發現。

4 匯編與C語言混合編程的關鍵問題

4.1 C程序變量與匯編程序變量的共用

為了使程序更易于接口和維護，可以在匯編程序中引用與C程序共享的變量：

.ref_to_dce_num,_to_dte_num,_to_dce_buf f,_to_dte_buff

在匯編程序中引用而在C程序可直接定義的變量：

unsigned char to_dte_buff[BUFF_SIZE];//DSP發向PC機的數據

int to_dte_num;//緩沖區中存放的有效字節數

int to_dte_store：//緩沖區的存放指針

int to_dte_read;//緩沖區的讀取指針

這樣經過鏈接就可完成對應。

4.2 程序入口問題

在C程序中，程序的入口是main（）函數。而在匯編程序中其入口由*.cmd文件中的命令決定，如：-emain_start；程序入口地址為main_start。這樣，混合匯編出來的程序得不到正確結果。因為C到ASM的匯編有默認的入口cint00，從這開始的一段程序為C程序的運行做準備工作。這些工作包括初始化變量、設置棧指針等，相當于系統殼不能耐跨越。這時可在*.cmd文件中去掉語句：-e main_start。如仍想執行某些匯編程序，可以C函數的形式執行，如：

main_start()；//其中含有其他匯編程序

但前提是在匯編程序中把_main_start作為首地址，程序以rete結尾（作為可調用的函數）的程序段，并在匯編程序中引用_main_start，即.ref_main_start。

4.3 堆棧問題

在匯編程序中對堆棧的依賴很小，但在C程序中分配局部變量、變量初始化、傳遞函數變量、保存函數返回地址、保護臨時結果功能都是靠堆棧完成。而C編譯器無法檢查程序運行時堆棧能否堆棧溢出。

4.4 程序跑飛問題

編譯后的C程序跑飛一般是對不存在的存儲區訪問造成的。首先要查.MAP文件并與memery map圖對比，看是否超出范圍。如果在有中斷的程序中跑飛，應重點查在中斷程序中是否對所用到的寄存器進行了壓棧保護。如果在中斷程序中調用了C程序，則要查匯編后的C程序中是否用到了沒有被保護的寄存器并提供保護（在C程序的編譯中是不對A、B等寄存器進行保護的）。

5 結論

在編程中對DSP串口的DMA傳輸方式使用中遇到的疑難問題、匯編指令歧義及C語言混合編程容易犯的錯誤在本文中作了分析和研究，并對某些編程的疑難點做出了相應實例解釋。鑒于本人水平有限，不足之處，還望指正。

[1]周楊等.DSP在電動機車應用中的幾個關鍵問題[J].電機與控制學報，2006.10（6）：580-585.