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<title>CTerm非常精华下载</title>
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</tr>
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<hr><p align="left"><small>发信人: chaosboy (大梦方醒), 信区: DSPTech <br>

标  题: TMS320C54X  C编译器的使用（转载） <br>

发信站: BBS 水木清华站 (Mon Jun  3 12:33:18 2002) <br>

  <br>

　 <br>

TMS320C54x C编译器的使用 <br>

---------------------------------------------------------------------------- <br>

---- <br>

---------------------------------------------------------------------------- <br>

---- <br>

武汉力源电子股份有限公司开发部（430010）     刘朝晖 <br>

  摘 要   介绍了TI公司提供的TMS320C54x C编译器的使用特点，讨论了关于移植、与 <br>

汇编的接口等问题。 <br>

  关键词   TMS320C54x    C编译器     移植    嵌入汇编 <br>

1 前言 <br>

    TMS320C54x 是TI公司针对通信应用推出的中高档16位定点DSP系列器件。该系列器 <br>

件功能强大、灵活，较之TMS320C2xx ，具有以下突出优点： <br>

   （1）速度更快：40～100MIPS； <br>

   （2）指令集更为丰富； <br>

   （3）更多的寻址方式选择；  （4）两个40位的累加器； <br>

（5）硬件堆栈指针； <br>

（6）支持块重复和环型缓冲区管理。 <br>

    TMS320C54x 的应用一般较为复杂，因此，完全采用汇编语言进行编程将是一件很困 <br>



难、也很低效的事情。而C语言以其灵活性、易移植性，已成为单片机开发的一种趋势， <br>

对于更为复杂的DSP应用来说，更是如此。 <br>

    TI公司为TMS320C54x提供了功能强大的C编译器，支持优化功能。下面就对使用TMS <br>

320C54x C编译器中的一些体会介绍给读者。作者在实践中使用的TMS320C54x C编译器的 <br>

版本为1.10版，以下的讨论都基于该版本。 <br>

2 C语言的移植 <br>

    在进行复杂算法开发时，一般的做法是先在PC上用高级语言（如C语言）进行仿真， <br>

然后再移植到DSP平台中。考虑到效率问题，可进一步进行手工汇编的调整。编译器的工 <br>

作方式大致可分为两类：一类直接由高级语言产生目标代码；另一类则是先生成中间的 <br>

汇编代码，再汇编成目标代码。TI公司提供的C编译器属于后者。这样，用户可方便地根 <br>

据中间的汇编代码进行手工调整和改写。 <br>

    在进行C语言移植时，涉及到两个问题：一是库函数的使用，二是字长问题。TI的T <br>

MS320C54x C编译器提供符合ANSI C的函数库。至于字长，要取决于硬件机器字长和操作 <br>

系统，但一般来说，在不同的系统中，short型为16位，long型为32位，而int型却有所 <br>

不同。如，在VC环境中，int型为32位，而对于TMS320C54x C编译器来说，int型则为16 <br>

位。因此，在将C源程序由仿真环境向TMS320C54x平台移植时，应根据各变量的取值范围 <br>

，尽可能地将int型归类为short型或long型。 <br>

3 段的分配 <br>

    虽然，C语言是一种相对高效的高级语言，并且TI提供的C编译器还结合硬件特点支 <br>

持三级优化功能，但生成的汇编代码效率仍可能会不尽人意。如作者预使用环型缓冲区 <br>

管理功能，这就要求该缓冲区应被定位到相对特定的位置。因此，用户对C编译器究竟是 <br>

如何进行存储分配的，应有一定的了解。 <br>



    目标码是以段为单位组织的。至于TMS320C54x 汇编器是如何具体分配段，而连接器 <br>

又是如何进行连接的，这些并非本文的要旨，详细内容请参见关于TMS320C54x 汇编/连 <br>

接器的使用一书。这里，仅结合C语言的特点，简单介绍一下几种常用段的使用。 <br>

    总的来说，可将所有的段分为两类：已初始化段和未初始化段。 <br>

    已初始化段中包含数据表和可执行代码，常用的有3个：.text 段、.cinit段和.co <br>

nst段。其中，.text 段中包含所有可执行的代码以及常量；.cinit段中包含未用const <br>

声明的外部（external）或静态（static）数据表；.const段中则包含已用const声明的 <br>

外部或静态数据表以及字符串常量。 <br>

    未初始化段在存储器（通常为RAM）中保留空间，用于程序运行时创建和存储变量， <br>

常用的有两个：.bss段和.stack段。其中，.bss段用于为全局和静态变量保留空间，在 <br>

程序开始执行时，由C引导程序将.cinit段中的已初始化数据复制到.bss段中。.stack段 <br>

用作C的系统堆栈，向被调函数传递参数，并为局部变量分配空间。 <br>

    在上述五个常用段中，.text 段和.cinit段被固定连接至程序空间，存储器类型可 <br>

以是ROM或RAM（一般为ROM，具体取决于编译时RAM或ROM方式的选择）；.bss段和.stac <br>

k段则被固定连接至数据空间，存储器类型只能是RAM。 <br>

    而.const段的使用则较为灵活。.const段被固定连接至数据空间，但存储器类型可 <br>

以是ROM或RAM。这就有别于.cinit段：.cinit段被连接至程序空间，程序执行时，再被 <br>

复制到数据空间中的.bss段中。这样，一张未用const声明的数据表要同时占用程序（. <br>

cinit段）和数据空间（.bss段）的一部分。与之相比较，如果系统支持数据ROM，则该 <br>

数据表改用const声明后，只需占用数据空间（.const段）的一部分。 <br>

    如果程序较为复杂，由C编译器生成的.bss段会比较庞大，这种情况下对.bss段进行 <br>

特定操作就比较困难。如将几个常用的数据表连接至片内RAM，而非片外RAM；或需对某 <br>



个数据表进行特殊寻址。这时，即使目标系统不支持数据ROM，也有必要使用.const段。 <br>

这就需要在连接时对.const段作如下规定：在程序空间中加载，而在数据空间中运行。 <br>

C引导程序对其处理的方法类似与.cinit段，将其从程序空间复制到数据空间。具体实现 <br>

，请参见TMS320C54x C编译器的用户指南。但作者在使用1.10版的TMS320C54x C编译器 <br>

时发现，该版本的引导程序并不支持.const段的加载。通过阅读C编译器所带的库函数的 <br>

源代码，参照引导程序对.cinit段的处理，作者修改了该段引导程序，使之支持对.con <br>

st段的加载。 <br>

    除上述五个常见段外，TMS320C54x C编译器还可能产生两个段：.switch段和.sysm <br>

em段。其中，.switch段包含用于开关（switch）语句的数据表；而.sysmem段则用于动 <br>

态存储分配。如果直接使用了汇编，还可能用到.data段以及自命名的已初始化（代码） <br>

段和未初始化（变量）段。 <br>

4 C与汇编语言的混用 <br>

    在C语言中使用汇编语言，可采取两种方式：一是调用汇编语言子程序；二是使用嵌 <br>

入汇编。 <br>

4.1 调用汇编语言子程序 <br>

    在TMS320C54x C程序中调用汇编语言子程序，必须遵循其函数调用规则和寄存器使 <br>

用规则。 <br>

    TMS320C54x C编译器在处理函数调用时，关于如何传递入口参数以及如何返回出口 <br>

参数制定了一套严格的规则。详细内容请参见文献[2]。 <br>

    TMS320C54x 共有8个通用寄存器（AR0～AR7），其中AR1、AR6和AR7可能会被编译器 <br>

所使用，其中AR1一般用作局部变量暂存，而AR7常被用作全局变量。所以，如果所调用 <br>

的汇编语言子程序中使用了这3个寄存器，应作上下文保护。 <br>



    TMS320C54x C编译器支持寄存器变量的使用，最多两个，分别为：AR1和AR6。通常 <br>

的用法是创建全局寄存器变量。较之一般存储单元，C54x 对寄存器的存取速度最快。因 <br>

此，对一些使用频率很高的变量来说，将其声明为寄存器变量，可显著提高处理速度。 <br>

  <br>

    如果使用了全局寄存器变量，应采用-r选项对所有代码（包括库函数）进行重新编 <br>

译，以禁止C编译器对AR1或AR6的使用。 <br>

4.2 嵌入汇编 <br>

    虽然TMS320C54x C编译器提供了三级优化功能，但作者实际使用的体会仍不够满意 <br>

。而在C中调用汇编语言子程序，又要求严格遵循其参数传递规则。由于TMS320C54x C编 <br>

译器支持在C源代码中直接用asm语句嵌入汇编，故在C编译器所产生的中间汇编代码的基 <br>

础上，可局部使用嵌入汇编。这样，一方面可大大提高一些频繁使用的代码段的效率， <br>

另一方面，又不用改变原来的函数框架，也便于对照仿真结果进行调试。 <br>

    在进行嵌入汇编时，要特别注意流水线的冲突。TMS320C54x 采用6级流水线结构， <br>

在出现流水线冲突的地方，可插入空操作（nop）指令来解决。常见的易产生流水线冲突 <br>

的指令如STLM、ADDM等。 <br>

    关于1.10版，还有一个值得注意的问题，即如何由两个短整数获得32位的长整数乘 <br>

积。 <br>

如： <br>

    short    m1,m2; <br>

    long     result; <br>

    result = (long) (m1 * m2);         (1) <br>

    result = ((long) m1 * (long) m2);  (2) <br>



    对于(1)，1.10版的编译器只是将乘积的低16位存入result；而对于(2)，得到的是 <br>

一个32位的长整数乘积，但却是调用了两个长整数相乘的库函数（L$$MPY）而得到的， <br>

这对于含有大量乘加运算的DSP应用来说，效率上难以令人接受。为此，采用嵌入汇编可 <br>

方便地解决这个问题。 <br>

5 结语 <br>

    上述讨论中的1.10版的TMS320C54x C编译器是一个DOS下的工具，相应的仿真调试环 <br>

境也不够友好。目前，TI公司针对TMS320C54x 系列已经推出了一个功能强大的集成开发 <br>

环境。 <br>

参 考 文 献 <br>

1 TMS320C54x Optimizing C Compilier User’s Guide. Texas Instruments Inc., 1 <br>

997 <br>

2 TMS320C54x Assembly Language Tools User’s Guide. Texas Instruments Inc., <br>

1997 <br>

3 TMS320C54x DSP CPU and Peripherals. Texas Instruments Inc., 1996 <br>

4 TMS320C54x DSP Mnomonic Instruction Set. Texas Instruments Inc., 1996　 <br>

  <br>

-- <br>

  <br>

※ 来源:·BBS 水木清华站 smth.edu.cn·[FROM: 166.111.151.169] <br>

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