DSP編程過程中的幾個關(guān)鍵問題的研究

　　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(yīng)用中，一個突發(fā)之后，程序必須為下一個突發(fā)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(shù)據(jù)時卻有一些問題要討論。首先DMA的傳輸同步事件應(yīng)設(shè)McBSP的傳輸事件即XEVT，這樣一字節(jié)傳輸后會自動準備另一字節(jié)（McBSP的READY上升沿觸發(fā)DMA傳輸）。中斷發(fā)生時意味著一個塊已傳完，這時DMA的使能自動關(guān)閉，McBSP的READY將一直保持高狀態(tài)。但是在下一次突發(fā)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(chǎn)生McBSP觸發(fā)啟動所需的READY上升沿。解決辦法是在中斷程序中先關(guān)閉McBSP的發(fā)送，使 READY="0"，隨后在程序中發(fā)送使能DMA，再打開McBSP的發(fā)送即可。如先打開McBSP的發(fā)送后打開DMA，也是不會工作的。因為McBSP的 READY已經(jīng)由0變到1了，無法再產(chǎn)生READY上升沿。

　　2關(guān)閉DMA與關(guān)閉McBSP的區(qū)別

　　在通信領(lǐng)域，為了充分利用DSP的片上外設(shè)資源，常常利用DMA把從串口來的數(shù)據(jù)或要發(fā)的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，再處理。對DMA而言，只要其在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針指向了中斷應(yīng)發(fā)生的位置，就產(chǎn)生中斷。但此時最后一個數(shù)據(jù)只是進入了McBSP而并未真正發(fā)出去，所以在傳送結(jié)束的中斷程序中只能關(guān)閉DMA不能關(guān)閉McBSP。因為此時McBSP的發(fā)寄存器DXR中還有一個字沒有發(fā)出。

　　3 McBSP串口配置的關(guān)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(nèi)部的同步。

　?。?）可以向DXR裝載數(shù)據(jù)或使能DMA。

　　（2）使能GRST（GRST=1）（如果需要DSP內(nèi)部產(chǎn)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(fā)生改變。

　?。?）使能FRST（FRST=1）（如果需要DSP內(nèi)部產(chǎn)生幀同步）。

　　（5）等待2個R/T CLK時鐘周期后，收或發(fā)端便會有效。

　　4匯編語言程序中的變量

　　匯編語言程序中的公用變量應(yīng)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(yīng)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(yōu)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(fā)送寄存器地睛在23h

　　5 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(jīng)常使用CPL=1。

　　6指令的歧義

　　6.1 比較下面指令STLM B，AR4 ；把bl內(nèi)容送入寄存器AR4 （×）

　　STLM B,*AR4 ；把bl內(nèi)容送入寄存器AR4 （√）

　　前者實際執(zhí)行的是把bl內(nèi)容送入一個系統(tǒng)用的緩沖區(qū)，后者也可用：MVDM BL，AR4 ；把bl內(nèi)容送入寄存器AR4 （√）

　　其他易導(dǎo)致歧義的語句還有：

　　LD AR5，A ；把AR5的內(nèi)容送入寄存器A （×）

　　LDM AR5，A ；把AR5的內(nèi)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(nèi)容拷入AR3的地址中此類指令用作數(shù)據(jù)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(dǎo)致程序運行中的隨機故障，且極難發(fā)現(xiàn)。

　　6.2 流水沖突

　　分析以下程序：

　　STM to_dce_buff,AR4 LDM AR4,B ADD A,B ;B=AR4+AL MVDM BL,AR4 ;AR4=to-dce-buff+AL實際上，上段程序得不到AR4=to-dce-buff+AL的結(jié)果。這是因為DSP一般采用深度為3～6級的流水結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了無法解決的沖突，所以它不能被正確執(zhí)行。解決的辦法是在賦值和引用之間插入一條或幾條其他的指令，或NOP語句即可。

　　7匯編與C語言混合編程的關(guān)鍵問題

　　7.1 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_buff,_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(fā)向PC機的數(shù)據(jù)

　　int to_dte_num; //緩沖區(qū)中存放的有效字節(jié)數(shù)

　　int to_dte_store：//緩沖區(qū)的存放指針

　　int to_dte_read; //緩沖區(qū)的讀取指針

　　這樣經(jīng)過鏈接就可完成對應(yīng)。

　　7.2 程序入口問題在C程序中，程序的入口是main（）函數(shù)。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(jié)果。因為C到ASM的匯編有默認的入口c-int00，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(shè)置棧指針等，相當于系統(tǒng)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(zhí)行某些匯編程序，可以C函數(shù)的形式執(zhí)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(jié)尾（作為可調(diào)用的函數(shù)）的程序段，并在匯編程序中引用_main_start，即.ref _main_start。

　　7.3 移位問題在C語言中把變量設(shè)為char型時，它是8位的，但在DSP匯編中此變量仍被作為16位處理。所以會出現(xiàn)在C程序中的移位結(jié)果與匯編程序移位結(jié)果不同的問題。解決的辦法是在C程序中，把移位結(jié)果再用0X00FF去“與”一下即可。

　　7.4 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(shù)變量、保存函數(shù)返回地址、保護臨時結(jié)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溢出。所以應(yīng)盡量多給堆棧分配空間。C編譯器的默認大小為1KB。在程序不正常跑飛時應(yīng)注意檢查是否堆棧溢出。

　　7.5 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(qū)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(yīng)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(diào)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）。

　　8命令文件的編寫

　　在編輯*.cmd文件時編譯連接器默認：page 0就是ROM區(qū)，page 1就是RAM區(qū)。下列段必須放在ROM區(qū)。

　　.text load="PROG" PAGE 0 ;程序段

　　.const load="data" PAGE 0 ;常數(shù)段

　　.cinit load="data" PAGE 0 ;初始化段

　　.switch load="data" PAGE 0 ;switch指令常數(shù)表

　　值得注意的是盡量不要用FILL選項，一旦進行填充會使生成的.out文件增大甚至超過內(nèi)部的存儲空間而無法Bootload。