CCS仿真軟件中的文件輸入輸出方法

何望春 蔡衛(wèi)平

(1.九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院后勤管理處； 2.九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院 ,江西 九江 332007)

CCS仿真軟件中的文件輸入輸出方法

何望春1蔡衛(wèi)平2

(1.九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院后勤管理處； 2.九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院 ,江西 九江 332007)

介紹了在CCS集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)上,運(yùn)用探針輸入輸出文件的方法,并通過(guò)一個(gè)實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明了探針要求的文件格式和數(shù)據(jù)類型，以及其他數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。

CCS；探針；數(shù)據(jù)類型

CCS;probe point; data format

引言

CCS(Code Composer Studio)是TI(Texas Instruments)公司推出的DSP集成開(kāi)發(fā)平臺(tái),該平臺(tái)集成了編輯、編譯連接、調(diào)試及仿真等功能，支持匯編、C語(yǔ)言，并提供多種實(shí)時(shí)分析和編程方法，是目前功能最全的DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在程控交換機(jī)等通信設(shè)備中，DSP程序的主要功能是運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理的算法，分析和處理大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。調(diào)試程序的難點(diǎn)在于找到合適的算法，算法程序一般不需要涉及DSP的外圍硬件，因此這部分程序的調(diào)試可以脫離DSP硬件，完全在CCS軟件仿真環(huán)境下進(jìn)行。事實(shí)上程控交換機(jī)的DSP程序百分之八十都是在CCS軟仿真平臺(tái)上調(diào)試完成的。DSP在實(shí)際工作時(shí)數(shù)據(jù)是從I/O口輸入輸出的，CCS仿真環(huán)境下則只能在計(jì)算機(jī)硬盤上讀寫數(shù)據(jù)。DSP的匯編語(yǔ)言不能訪問(wèn)計(jì)算機(jī)硬盤，但CCS提供了文件輸入輸出工具，探針就是其中最為常用的一種。以實(shí)現(xiàn)FIR濾波器的TMS320C5402匯編程序?yàn)槔?，本文介紹了在CCS3.1仿真軟件中，運(yùn)用探針輸入輸出文件的方法，并詳細(xì)介紹了探針要求的文件格式和DSP要求的數(shù)據(jù)類型，以及其他數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。

1. CCS中的探針

探針(probe)是CCS提供的文件輸入輸出工具，可以將主機(jī)硬盤上的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到DSP內(nèi)存中（當(dāng)然該DSP是由CCS模擬的），也可以將DSP處理過(guò)的數(shù)據(jù)輸出到主機(jī)硬盤。關(guān)于探針的用法，CCS幫助中有詳細(xì)的說(shuō)明，本文不作贅述。探針作為一種調(diào)試工具,對(duì)輸入輸出文件格式有特定的要求，其中常用的一種格式為CCS數(shù)據(jù)文件（Code Composer Studio data file），屬文本文件，包含一行文件頭信息，每個(gè)數(shù)據(jù)占一行。其數(shù)據(jù)類型可以是Hexadecimal，Integer，Long，F(xiàn)loat型，在C54x系列DSP中，只能用Hexadecimal或Integer型。文件頭格式如下：

MagicNumber Format StartingAddress PageNum Length

其中MagicNumber固定為1651，F(xiàn)ormat為1～4的整數(shù)，分別表示以上四種數(shù)據(jù)類型，后面三個(gè)量分別表示保存數(shù)據(jù)的起始地址，頁(yè)號(hào)和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。將DSP程序中某行代碼設(shè)為探針點(diǎn)后（probe point），從CCS的File菜單中選擇 File I/O，F(xiàn)ile I/O對(duì)話框?qū)?huì)彈出，允許用戶選擇輸入輸出文件以及接收或輸出數(shù)據(jù)的DSP內(nèi)存的起始地址，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。因此StartingAddress PageNum Length這三個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)際上不需要從文件頭獲取，可以把它們?cè)O(shè)為0。以下是一個(gè)CCS數(shù)據(jù)文件的例子：

1651 1 800 1 10 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000 0x0000

2.在FIR濾波器程序中使用探針

FIR濾波器的差分方程表達(dá)式為:

其中，xn和a0是長(zhǎng)度各為255的循環(huán)緩沖區(qū)首地址，輸入數(shù)據(jù)將分批導(dǎo)入xn， 濾波器系數(shù)一次性導(dǎo)入a0，變量x、y保存輸入輸出數(shù)據(jù)。指令：STM #x, AR5為探針點(diǎn)，將第一個(gè)輸入數(shù)據(jù)導(dǎo)入到變量x，并將255點(diǎn)濾波器系數(shù)導(dǎo)入到首地址為a0的DSP內(nèi)存中。兩條NOP指令也是探針點(diǎn)，其作用是輸出數(shù)據(jù)y，導(dǎo)入新的輸入數(shù)據(jù)到x,這兩條指令在循環(huán)程序中，每執(zhí)行一次，探針就導(dǎo)入或輸出一次數(shù)據(jù)。

濾波器系數(shù)通常用MATLAB[2]設(shè)計(jì)，并且以浮點(diǎn)數(shù)的形式給出，由于 C54xDSP屬定點(diǎn)DSP，采用二進(jìn)制補(bǔ)碼來(lái)表示小數(shù)，數(shù)值范圍為-1～+1，故在設(shè)計(jì)濾波器系數(shù)時(shí)應(yīng)確保其數(shù)值絕對(duì)值小于1[3]，還要將小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。在CCS中使用探針導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)，可以是十六進(jìn)制也可以是十進(jìn)制。以下是一個(gè)轉(zhuǎn)換的實(shí)例：

濾波器系數(shù)以浮點(diǎn)數(shù)形式存放在文件D:dsp_testfilter.dat中，將其轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制補(bǔ)碼表示并存放在文件D:dsp_testhn.dat中。在MATLAB命令行窗口中輸入以下指令：

然后將hn.dat加上CCS數(shù)據(jù)文件頭1651 2000，即可作為導(dǎo)入文件。輸入信號(hào)若是浮點(diǎn)數(shù)，可以用同樣的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。濾波后的輸出文件也是二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的小數(shù)，為了用MATLAB分析濾波的效果，需要將其轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)。假設(shè)輸出文件位于D:dsp_testyn_fir.dat,將其轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)存放在文件D:dsp_testyf.dat中,在MATLAB命令行窗口中輸入以下指令即可:

輸出文件的前5個(gè)數(shù)是CCS數(shù)據(jù)文件頭信息,轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)時(shí)必須將其丟棄。

3. 結(jié)語(yǔ)

CCS和MATLAB是數(shù)字信號(hào)處理仿真的兩個(gè)重要工具,MATLAB通常作為理論分析的工具,其輸出數(shù)據(jù)可用于CCS仿真,為在DSP芯片上實(shí)現(xiàn)做好準(zhǔn)備。探針則是CCS中文件輸入輸出的常用工具，數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換是必不可少的，筆者介紹的轉(zhuǎn)換方法簡(jiǎn)單實(shí)用，易于初學(xué)者掌握。由于每次執(zhí)行加有探針點(diǎn)的指令時(shí)僅導(dǎo)入或輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，程序執(zhí)行速度較慢，可以修改匯編源程序，一次導(dǎo)入或輸出多個(gè)數(shù)據(jù)，提高程序執(zhí)行效率。

[1]戴明楨，周建江編. TMS320C54xDSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用[M].第一版.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001;161～181

[2]鄭阿奇 主編. MATLAB實(shí)用教程[M]. 第一版.北京:電子工業(yè)出版社,2004;76～83

[3]吳鎮(zhèn)揚(yáng) 編著.數(shù)字信號(hào)處理的原理與實(shí)現(xiàn)[M].第二版.南京:東南大學(xué)出版社,2002;124～157

A Method for File Input/Output in CCS

Based on the CCS, a method for using probe point is presented in this paper. Probe Point allows user to inject and extract data from a running application.File format for Probe Points and data format for DSP are introduced. A method of transforming other data format into it using MATLAB also is presented in this paper.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.02.037

何望春，2003年畢業(yè)于江西理工大學(xué)，現(xiàn)為九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，助教；

蔡衛(wèi)平（通信作者），1995年畢業(yè)于南昌大學(xué)，現(xiàn)為九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)橥ㄐ判盘?hào)處理。