北京信息科技大学DSP实验一.docx

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北京信息科技大学DSP实验一

实验报告

课程名称DSP原理与应用

实验项目DSP软件开发工具CCS的使用

指导教师

学院信息与通信工程_

专业电子信息工程

班级/学号

学生姓名

实验日期

成绩_______________________

实验1DSP软件开发工具CCS的使用

一、实验目的

1.掌握CCS的软件仿真和硬件仿真两种仿真模式。

2.掌握CCS软件开发工具的设置。

3.掌握CCS项目的创建和管理，程序编辑、编译、链接、加载、运行的软件开发步骤。

4.熟悉CCS调试工具和分析工具的使用。

二、实验仪器及工具

计算机，安装WindowsXP操作系统、TI的TMS320C5000DSP的开发软件CCS2.21；ICETEK-VC5509教学实验箱。

三、实验内容

1.CCS软件仿真模式下库和可执行程序的开发步骤。

2.CCS软件仿真模式下调试工具和分析工具的使用。

3.CCS硬件仿真模式程序的调试及VC5509A片内外存储器的查看。

四、实验步骤

（一）、CCS软件仿真模式下库和可执行程序的开发步骤

1.点击桌面SetupCCS2（'C5000）图标，按讲义给出的步骤设置CCS为软件访真模式，例如C55xxFunctionalSimulator，保存并退出，打开CCS2（'C5000）集成开发环境。

2.找到CCS的安装目录（默认安装在c:

\ti\目录下），在c:

\ti\myprojects目录下建立myapplication文件夹。

把ti\tutorial\sim55xx\maxminmath目录下所有*.c和*.cmd文件拷贝到这个新建立的文件夹中。

3.选择菜单Project→New，新建库项目maxminlibrary.prj，注意新建项目时Project类型选择Library（.lib），添加averagevalue.c、maximumvalue.c和minimumvalue.c三个C源代码文件到项目，阅读三个文件，理解代码的含义。

选择菜单Project→BuildOption，选择文档管理器（Archiver）选项卡，查看文档管理器选项。

选择菜单Project→Rebuildall，或单击“RebuildAll”图标，编译生成maxminlibrary.lib。

4.新建项目mainapplication.prj，注意Project类型选择Executable（.out），分别添加main函数文件testapp.c、链接器命令文件mainapplication.cmd、运行支持库rts55.lib（位于c:

ti\c5500\cgtools\lib\目录下）、库文件maxminlibrary.lib（..\debug\目录下），理解testapp.c代码的含义。

选择菜单Project→BuildOption，选择编译器（Compile）选项卡，“Category:

”列表下点击Assembly,选中“Keepgenerated.asmFiles（-k）”复选框，观察上面编译选项的变化；选择链接器（Linker）选项卡，查看链接器选项。

选择菜单Project→Rebuildall，或单击“Rebuildall”图标，编译生成mainapplication.out可执行文件。

选择菜单File→LoadProgram，选择debug目录加载可执行文件mainapplication.out，选择菜单Debug→GoMain，按“F5”键运行程序，观察运行结果，可尝试修改应用程序，观察并记录运行结果。

资源管理器下查看c:

\ti\myprojects\myapplication\debug目录下产生的文件。

（二）、CCS软件仿真模式下调试工具和分析工具的使用

1.把c:

ti\tutorial\sim55xx\volume1目录拷贝到c:

ti\myprojects文件夹中。

选择菜单Project→Open，打开c:

ti\myprojects\volume1目录下的项目文件volume.pjt，出现错误rts55.lib找不到，点击“Browse…”键重新指定“rts55.lib”位置即可，或者点击“Remove”键，将其从项目中移出。

展开项目volume.pjt，双击链接器命令文件volume.cmd，打开它，在“MEMORY{”上面添加一行“-lrts55.lib”。

阅读“volume.c”文件，理解代码的含义。

阅读sine.dat文件，理解它是正弦曲线16位有符号整型数据。

选择菜单Project→Rebuildall，编译生成volume.out可执行文件并加载运行。

鼠标单击Debug工具栏上的“Halt”图标，暂停程序运行。

选择菜单Project→BuildOption，察看编译器选项，选择Preprocessor，定义Symbols栏添加FILEIO，点击确定，选择菜单Project→Build，或单击“Incrementalbuild”，Build窗口显示出现语法错误，修改语法错误。

再次编译得到可执行程序并加载运行，观察程序运行。

鼠标单击Debug工具栏上的“Halt”图标，暂停程序运行。

按“F5”键，程序继续运行。

2.探针和文件的输入/输出

（1）选择菜单File→LoadProgram，选择可执行文件volume.out，加载它。

（2）选择菜单Debug→GoMain。

或在项目视图中双击volume.c，在右边的编辑窗口中将显示源代码。

（3）将光标移到主函数中的dataIO（）那一行上。

（4）单击“ToggleProbePoint”图标，该行旁边蓝色标志表示设置了一个探点。

（5）选择菜单File→FileI/0…，打开“FileI/O”对话框。

（6）点击FileInput选项卡，然后单击“AddFile”按钮。

（7）选择sine.dat文件，单击“打开”按钮，出现如下图所示的sine.dat文件控制窗口，可以在运行程序时使用这个窗口来控制数据文件的开始、停止、前进、后退等操作。

（8）在“FileI/O”对话框中单击“AddProbePoint”按钮，弹出“Break/ProbePoints”对话框。

在探针列表中单击选择所需要的探针，选中的探针高亮显示，如下图所示。

（9）在连接下拉列表中选择合适的数据文件（本例选择sine.dat）。

（10）单击“Replace”按钮，探针列表显示sine.dat文件已连接到探针。

单击“确定”按钮。

（11）当文件成功连接到一个探点时，在“FileI/O”对话框的“Probe”会显示“Connected’。

（12）在“FileI/O”对话框中，在“Address”域中填入inp_buffer，在“Length”域中填入100，同时选中“WrapAround”复选框。

如下图所示。

（13）单击“确定”按钮，关闭“FileI/O”对话框。

（14）运行程序。

3．图形显示

静态时域/频域显示

（1）选择菜单View→Graph→Time/Frequency，弹出GraphPropertyDialog（图形属性对话框）。

（2）在“GraphPropertyDialog”对话框中更改图形的标题、起始地址、缓冲区大小、显示数据大小、DSP数据类型、自动标尺属性及最大Y值，如下图所示。

（3）单击“OK”按钮，将出现Input图形窗口。

实验截图：

（Input）

（4）再次执行菜单命令View→Graph→Time/Frequency。

（5）这次将GraphTitle改为Output，开始地址栏改为out_buffer。

其他设置不变。

GraphTitle:

Output

StartAddress:

out_buffer

（6）单击“OK”按钮，出现一个显示out_buffer波形的“Output”图形窗口。

实验截图：

（Output）

（7）图形窗口中右击，从弹出菜单中选择ClearDisplay，可清除已有显示波形。

动态图形显示

（1）在volume.c文件编辑窗口，将光标放在调用“dataIO”行上。

（2）在Project工具栏上单击“ToggleBreakpoint”图标设置断点，此时该行有两种颜色显示，表明该行上同时设有一个断点和一个探点。

（3）调整窗口以便能同时看到两个图形窗口。

（4）在Debug工具栏中单击“Animate”图标或按“F12”键。

观察两个图形窗口。

按“Halt”图标“Shift+F5”键暂停程序运行。

4．观测窗调整算法因子

选择菜单View→WatchWindow就可以弹出观测窗界面，将全局变量gain拖入，或在volume.c中右击鼠标,选择“QuickWatch”，CCS将打开QuickWatch窗口，要求输入要添加入观察窗口的变量，此处我们要输入的是gain。

点击“AddToWatch”,gain变量被加入到观察窗口中；也可在volume.c中，选中任意全局变量gain，右击鼠标，选择“AddtoWatchWindow”，CCS将把变量添加到观察窗口并显示选中的变量值。

点击“Radix”栏，可更改显示数据形式。

如果现在程序已经被挂起，点击“Animate”图标或按“F12”键继续执行程序。

在观察窗口中双击全局变量gain的“Value”栏。

此时，全局变量gain的值可以被编辑，更改变全局变量gain的值；观察out_buffer窗口中图形的变化，波形振幅与全局变量gain的值成正比关系。

5．GEL文件使用

查看菜单Gel，虚字显示“NotLoaded”。

选择菜单File→LoadGEL，在“LoadGEL”对话框中选择volume.gel文件打开。

选择菜单GEL→ApplationControl→Gain选项，此时打开“Gain”控制窗，用于全局变量gain值的修改。

如果现在程序已经被挂起，点击“Animate”图标或按“F12”键继续执行程序。

注意，当“Gain”控制窗口的滑块为0时，程序运行时的gain变量值也与之一致，此时，“Output”图形窗口无输出；在“Gain”控制窗口中，改变滑块的值，观察“Output”图形窗口中“out_buffer”振幅的改变情况，此外，只要移动控制窗口中的滑块，输出图形的值就会随之改变。

点击“Halt”图标或按“Shift+F5”键停止程序运行；分析GEL文件如何实现上述功能。

在项目窗口中点击“GELFiles”左边的“+”号，展开GEL列表，在volume.gel文件上双击，打开volume.gel文件，浏览Gain函数。

Gain函数定义了一个0-10的滑动窗口，其中单步增加、翻页均使滑块加1，当改变滑块值时，gainParm就把相应的改动后的值赋给gain变量，从而使主程序的处理发生变化。

6．CCS软件仿真环境下Profiler分析工具使用

重新加载可执行程序，参照步骤2设置探针实现文件的输入输出，在FILEI/O对话框中不勾选WrapAround选项，将sine.dat文件控制窗口倒到文件开头。

选择菜单命令Profiler→StartNewSession，在打开的对话框中输入代码分析统计观察窗口的名称，或不输入直接使用缺省的MySession，单击“OK”按钮，则打开分析（Profiler）窗口，单击窗口左边工具条中的“ProfileAllFunctions”图标，再单击窗口下面的“Functions”选项卡。

按F5运行程序，程序停止后，读取Profile数据。

按“PrtSc”键将Profile结果抓屏，并使用画图图像处理软件（mspaint.exe）剪切，仅留下Profiler窗口，将其压缩为*.jpg文件。

（三）、CCS硬件仿真模式程序调试及VC5509A片内外存储器的查看

1．关闭CCS软件，连接实验箱，连接DSP评估板模块电源插座到实验箱底板上+5V电源插座，千万不要连接实验箱底板上的＋12V电源。

检查实验箱上220V电源插座（箱体左侧）中保险管是否完好，在连接电源线以后，检查各模块供电连线是否正确连接，打开实验箱上的电源总开关（位于实验箱底板左上角），使开关位于“开”的位置，电源开关右侧的指示灯亮。

2．点击桌面SetupCCS2（'C5000）图标，按讲义给出的步骤设置仿真器为硬件仿真（ICETEKUSBEmulatorfor’C55xx）并保存退出，打开CCS2（'C5000）集成开发环境。

在项目窗口中点击“GELFiles”左边显示“+”号，展开GEL列表，双击打开GEL文件。

这个主要包括时钟发生器、EMIF的设置等，不同配置的目标板有专门的.gel文件。

3．选择菜单Project→Open，打开c:

ti\myprojects\myapplication目录下的项目mainapplication.pjt，选择菜单File→LoadProgram，加载程序，运行程序。

4．选择菜单View→Memory，显示“MemoryWindowsOptions”对话框，在“Address”域分别填入片内储存器、SDRAM的地址以及外扩I/O寄存器地址（字地址0x400000）在“Format”预中下拉选择“16bitHex–CStyle”。

在窗口点击某一数据，编辑其值。

观察其状况。

LEDR寄存器：

字地址0x400001，为发光二极管控制寄存器，控制D1-D4。

四位显示数码管。

向某位写“1”，点亮相应的发光管，写“0”，则使数码管熄灭。

SWR寄存器:

字地址是0x40002，为拨档开关寄存器控制。

控制DIPSwitchesU4。

四位开关。

当开关连通（处于ON一侧）时，寄存器读入“0”，当开关断开（不处于ON一侧）时，寄存器读入“1”。

拨动DIPSwitchesU4后，鼠标右击窗口，选择“Refreshwindow”可刷新窗口，读入DIPSwitchesU4状况到寄存器。

5．关闭CCS，断电，点击桌面SetupCCS2（'C5000）图标，右击“ICETEKUSBEmulatorfor’C55xx”，选择“Properties…”，删除启动“StartupGEL”文件。

通电，再次打开CCS2（'C5000）集成开发环境，在项目窗口中点击“GELFiles”左边没有的“+”号，再次选择菜单View→Memory，显示“MemoryWindowsOptions”对话框，在“Address”域分别填入片内储存器、SDRAM的地址以及外扩I/O寄存器地址，查看ICETEK-VC5509-A评估板的VC5509A片内外存储器。

五、问题回答

1、请问在项目maxminlibrary.pjt中，代码产生工具是是如何将averagevalue.c、maximumvalue.c和minimumvalue.c生成maxminlibrary.lib的？

在项目mainapplication.pjt中，代码产生工具是是如何将testapp.c等文件生成可执行文件mainapplication.out的？

并说明CCS对程序的路径和文件名有何特殊要求？

答：

（1）新建项目时Project类型选择Library（.lib），添加averagevalue.c、maximumvalue.c和minimumvalue.c三个C源代码文件到项目，阅读三个文件，理解代码的含义。

选择菜单Project→BuildOption，选择文档管理器（Archiver）选项卡，查看文档管理器选项。

选择菜单Project→Rebuildall，或单击“RebuildAll”图标，编译生成maxminlibrary.lib。

（2）新建项目mainapplication.prj，注意Project类型选择Executable（.out），分别添加main函数文件testapp.c、链接器命令文件mainapplication.cmd、运行支持库rts55.lib（位于c:

ti\c5500\cgtools\lib\目录下）、库文件maxminlibrary.lib（..\debug\目录下），理解testapp.c代码的含义。

选择菜单Project→BuildOption，选择编译器（Compile）选项卡，“Category:

”列表下点击Assembly,选中“Keepgenerated.asmFiles（-k）”复选框，观察上面编译选项的变化；选择链接器（Linker）选项卡，查看链接器选项。

选择菜单Project→Rebuildall，或单击“Rebuildall”图标，编译生成mainapplication.out可执行文件。

（3）CCS工程路径不支持中文。

2、结合本实验调试工具使用步骤，给出volume.pjt中volume.c的中文注释。

#include

#include"volume.h"

/*Globaldeclarations*/

intinp_buffer[BUFSIZE];/*processingdatabuffers定义了0x64位的输入变量*/

intout_buffer[BUFSIZE];/*定义了0x64位的输入变量*/

intgain=MINGAIN;/*volumecontrolvariable放大倍数10*/

unsignedintprocessingLoad=BASELOAD;/*processingroutineloadvalue*/

structPARMSstr=/*定义结构体变量*/

{

2934,

9432,

213,

9432,

&str

};

/*Functions*/

externvoidload（unsignedintloadValue）;/*函数声明*/

staticintprocessing（int*input,int*output）;

staticvoiddataIO（void）;

/*

*========main========

*/

voidmain（）

{

int*input=&inp_buffer[0];/*把全局变量中输入数据的首地址给input*/

int*output=&out_buffer[0];/*把全局变量中输出数据的首地址给output*/

puts（"volumeexamplestarted\n"）;/*文字输出*/

/*loopforever*/

while（TRUE）/*无限循环*/

{

/*

*Readinputdatausingaprobe-pointconnectedtoahostfile.

*Writeoutputdatatoagraphconnectedthroughaprobe-point.

*/

dataIO（）;/*添加空函数*/

#ifdefFILEIO/*如果定义了FILEIO则输出下列文字*/

puts（"beginprocessing"）;/*deliberatesyntaxerror*/

#endif/*否则进行信号放大操作*/

/*applygain*/

processing（input,output）;

}

}

staticintprocessing（int*input,int*output）/*定义函数的输入输出变量为指针类型*/

{

intsize=BUFSIZE;/*数组长度位size*/

while（size--）{/*对每个信号相应放大10倍*/

*output++=*input++*gain;

}

/*additionalprocessingload*/

load（processingLoad）;

return（TRUE）;

}

staticvoiddataIO（）/*空函数*/

{

/*dodataI/O*/

return;

}

3、给出volume.pjt的Profile结果（插入保存的*.jpg图像）。

请问为什么Processing执行的次数是10次？

说明Processing函数Profile数据的含义。

答：

Processing函数中profile数据为程序中for语句执行次数，因此此过程应循环执行10次，所以Processing执行的次数为10次。

4、请说明在CCS硬件仿真模式下，加载和不加载ICETEK-VC5509-A.GEL，ICETEK-VC5509-A评估板的VC5509A片内外存储器不同状况。

答：

如果不加载出现Datavcrificationfailedataddress0x8XXXXXXX错误。

出错的地址出现在外部存储器空间。

因为此时程序没有运行，CPU的寄存器都还没有配置，外部存储器寄存器EMIF也没有配置。

编译器找不到这个地址。

GEL文件完成了此功能。

6、实验总结

这是DSP的第一次实验，初次接触这样的软件，刚开始用起来还不是很顺手，有很多地方都还不是很清楚是怎么运行的。

老师给的实验步骤很详细，按照老师的步骤一步一步的做下去，基本上可以出来预期的结果。

由于对于软件环境不是很熟悉，操作过程中也遇到了一些问题，通过老师的指导和同学的帮助，问题最终解决了。

我要在今后的试验中好好熟悉DSP的编程环境，以便以后有更大的用处。