采用MATLAB的DSP調(diào)試方法

本文結(jié)合具體例證，介紹基于MATLAB 的DSP 應(yīng)用程序調(diào)試方法。

MATLAB 具有強(qiáng)大的分析、計(jì)算和可視化功能，利用MATLAB 提供的數(shù)十個(gè)專業(yè)工具箱，可以方便、靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制、信號(hào)處理、通信系統(tǒng)等的算法分析和仿真，是算法設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員必不可少的軟件工具。
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為一種可編程專用芯片，是數(shù)字信號(hào)處理理論實(shí)用化過(guò)程的重要技術(shù)工具，在語(yǔ)音處理、圖像處理等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但對(duì)于算法設(shè)計(jì)人員來(lái)講，利用匯編語(yǔ)言或C 語(yǔ)言進(jìn)行DSP 功能開(kāi)發(fā)，對(duì)于具有周期長(zhǎng)、效率低的缺點(diǎn)，不利于算法驗(yàn)證和產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)。
由MathWorks 公司和TI 公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的MATLAB Link for CCS Development Tools(簡(jiǎn)稱CCSLink)是MATLAB6.5 版本(Release13)中增加的一個(gè)全新的工具箱，它提供了MATLAB、CCS 和DSP 目標(biāo)板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB變量一樣來(lái)操作DSP 器件的存儲(chǔ)器和寄存器，使開(kāi)發(fā)人員在MATLAB 環(huán)境下完成對(duì)DSP 的操作，從而極大地提高DSP 應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

1 CCSLink 初步
CCSLink 工具通過(guò)雙向連接將MATLAB、CCS 和DSP 目標(biāo)板聯(lián)系起來(lái)，允許開(kāi)發(fā)者利用MATLAB 強(qiáng)大的可視化、數(shù)據(jù)處理和分析函數(shù)對(duì)來(lái)自CCS 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，極大地簡(jiǎn)化TI 公司DSP 軟件的分析、調(diào)試和驗(yàn)證過(guò)程。三者關(guān)系如圖1示。

圖1 CCSLink連接關(guān)系
CCSLink 的主要特點(diǎn)為：在MATLAB 環(huán)境下完成對(duì)DSP器件的調(diào)試、數(shù)據(jù)傳遞和驗(yàn)證；在MATLAB 和DSP 之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞；支持XDS510 和XDS560 仿真器；提供嵌入式對(duì)象，可以訪問(wèn)C/C++變量；擴(kuò)展了MATLAB 和eXpressDSP工具調(diào)試能力。
MATLAB 6.5 版集成了CCSLink1.0 工具，支持CCS 能識(shí)別的所有板卡及硬件DSP，包括TIC2000、C5000、C6000 DSP及EVM 板、DSK 板、simulator 及任何符合標(biāo)準(zhǔn)的用戶板和第三方板。CCSLink 正常工作除了需要MATLAB 及其信號(hào)處理工具箱外，還需要TI 的編譯器(compiler)、匯編器(assembler)、鏈接器(linker)、CCS IDE2.1、CCS 配置工具信其他軟件工具。
在MATLAB 環(huán)境下輸入命令
help ccslink
若CCSLink 已正確安裝，則會(huì)顯示產(chǎn)品信息及進(jìn)行CCS 和RTDX 操作的函數(shù)列表:
MATLAB Link for Code Composer Studio(tm)
Version 1.0 (R13) 28-Jun-2002。
若MATLAB 不能返回信息，則表明CCSLink 未安裝成功，需進(jìn)行重新安裝。

2 CCSLink 對(duì)象的建立
在對(duì)DSP 進(jìn)行操作之前，應(yīng)該首先建立一個(gè)DSP 目標(biāo)。對(duì)于配置了多DSP 系統(tǒng)的用戶，CCSLink 提供了兩種選擇DSP目標(biāo)的工具：ccsboardinfo 函數(shù)和boardprosel 圖形用戶界面，用戶可以根據(jù)返回值和自己需求選擇相應(yīng)的對(duì)象。以采用圖形用戶界面為例，若配置有XDS510 Emulator 和C5416 Simulator 二種DSP 系統(tǒng)，運(yùn)行[boardNum,procNum] = boardprocsel，則MATLAB 通過(guò)對(duì)CCS 配置的自動(dòng)檢測(cè)，出現(xiàn)圖2 所示的目標(biāo)選擇界面。本文根據(jù)需要選擇硬件仿真器C54xxXDS510Emulator 并點(diǎn)擊Done，則可返回板卡編號(hào)和處理器編號(hào)：
boardNum=1，procNum=0。

圖2 CCSLink對(duì)象選擇
利用ccsdsp 函數(shù)可以確立一個(gè)DSP 對(duì)象。ccsdsp 以板卡編號(hào)和處理器編號(hào)為參數(shù)，并在建立鏈接對(duì)象后返回其它屬性，如處理器型號(hào)、處理器名稱等。例如，運(yùn)行cc=ccsdsp('boardnum',boardNum, 'procnum', procNum)，則建立起一個(gè)CCS IDE 對(duì)象的句柄cc。從而可以通過(guò)cc，在MATLAB 下實(shí)現(xiàn)對(duì)CCS 的操作并控制DSP 芯片。

3 CCSLink 調(diào)試DSP 代碼實(shí)例
建立起MATLAB 鏈接之后，就可以通過(guò)CCS 為DSP 目標(biāo)產(chǎn)生可執(zhí)行代碼，并進(jìn)行編譯、調(diào)試和分析。在以下的介紹中，均以MATLAB 自帶的工程文件為例。
3.1 加載DSP 目標(biāo)板
在MATLAB 環(huán)境執(zhí)行以下代碼：
projfile = fullfile( matlabroot, 'toolbox', 'ccslink', 'ccsdemos', 'ccstutorial','ccstut_54xx.pjt')%選擇工程文件
projpath = fileparts(projfile) %指定工程文件路徑
open(cc,projfile)%打開(kāi)工程文件
visible(cc,1)%使CCS IDE 前臺(tái)可見(jiàn)
cd(cc,projpath)%改變MATLAB 工作路徑
build(cc,'all',60)%編譯工程
load(cc,'ccstut_54xx.out',30)%加載可執(zhí)行文件
則如代碼注釋所示，在MATLAB 環(huán)境下完成了對(duì)工程文件的調(diào)入、編譯，生成可執(zhí)行文件并將其加載到DSP 目標(biāo)板。利用鼠標(biāo)操作切換到CCS 界面，可以看到在MATLAB 下已經(jīng)完成了對(duì)CCS 的各種操作過(guò)程，如圖3 所示。

圖3 CCSLink調(diào)試DSP代碼實(shí)例