DSP基本介绍及CCS软件分解

DSP集成开发环境CCS简介DSP集成开发环境（DSP Integrated Development Environment，简称CCS）是一款功能强大的软件开发工具，专门用于数字信号处理（DSP）应用程序的开发。

CCS提供了一整套工具链，包括编译器、调试器、仿真器等，可以帮助开发人员高效地进行DSP应用程序的开发、调试和优化。

功能特点•多种开发套件支持：CCS提供了针对不同型号的DSP处理器的开发套件，覆盖了广泛的DSP芯片系列。

•实时调试功能：CCS具有强大的实时调试功能，可以帮助开发人员分析程序运行过程中的各种数据，实时监控程序运行状态。

•性能优化工具：CCS提供了各种性能优化工具，可以帮助开发人员识别程序中的性能瓶颈，并提供优化建议。

•硬件仿真支持：CCS支持与硬件仿真器的连接，可以实现使用仿真器来执行DSP程序，并实时调试仿真结果。

•工程管理功能：CCS具有完善的工程管理功能，可以帮助开发人员管理项目文件、源代码和编译配置等。

使用步骤1.创建新工程：在CCS中创建一个新的DSP工程，选择目标DSP处理器型号和相关参数。

2.编写代码：编写DSP应用程序的源代码，包括算法实现、数据处理等部分。

3.编译工程：使用CCS提供的编译器对工程进行编译，生成可执行的DSP程序。

4.连接硬件仿真器：将硬件仿真器连接到目标DSP处理器上，并与CCS进行连接。

5.下载程序：将编译生成的DSP程序下载到目标DSP处理器中，可以使用CCS的下载功能进行操作。

6.调试程序：在CCS中使用实时调试功能对程序进行调试，查看程序的执行过程和数据变化。

7.性能优化：根据CCS提供的性能优化工具分析程序性能，优化程序的关键部分。

优势与劣势优势•功能丰富：CCS提供了丰富的功能和工具，满足了DSP应用开发的各种需求。

•易于使用：CCS采用了直观的用户界面设计，使得开发人员可以更快地上手使用。

•良好的兼容性：CCS支持多种型号的DSP处理器，并且与硬件仿真器的兼容性较好。

基于DSP的方波信号谐波分析一切周期非正弦信号都是由某一频率的正弦波（基波）和若干数倍于此频率的正弦波（高次谐波）叠加而成。

谐波分析的工作就是了解一个信号的基波和谐波的组成及其占比。

该设计使用基于ICETEK—VC5509—A的DSP实验箱，软件环境为CCS3.3。

一·理论部分1信号采集首先是对信号的采集。

主要是对输入信号进行AD转换，采样率越高，则分析精度越高，但硬件消耗同时加大。

模拟信号经过A/D 变换转换为数字信号的过程称之为采样，信号采样后其频谱产生了周期延拓，每隔一个采样频率ωs，重复出现一次。

（1）. 频混现象频混现象又称为频谱混叠效应，它是由于采样信号频谱发生变化，而出现高、低频成分发生混淆的一种现象，如图3.1.1所示。

信号x(t)的傅里叶变换为X(ω)，其频带范围为-ωm~+ωm；采样信号x(t)的傅里叶变换是一个周期谱图，其周期为ωs，并且：ωs=2π／T s T s为时域采样周期．当采样周期T s较小时，ωs＞2ωm，周期谱图相互分离如图1中（b）所示；当T s较大时，ωs＜2ωm，周期谱图相互重叠，即谱图之间高频与低频部分发生重叠，如图3.1中(c)所示，此即为频混现象，这将使信号复原时丢失原始信号中的高频信息。

图1 采样信号的频混现象下面从时域信号波形来看这种情况。

图2(a)是频率正确的情况，以及其复原信号；(b)是采样频率过低的情况，复原的是一个虚假的低频信号。

图2 发生频混现象的时域信号波形当采样信号的频率低于被采样信号的最高频率时，采样所得的信号中混入了虚假的低频分量，这种现象叫做频率混叠。

（2）. 采样定理上述情况表明，如果ωs＞2ωm，就不发生频混现象，因此对采样脉冲序列的间隔T s须加以限制，即采样频率ωs（2π／T s）或f s(1／T s)必须大于或等于信号x(t)中的最高频率ωm 的两倍，即ωs＞2ωm，或f s＞2f m。

为了保证采样后的信号能真实地保留原始模拟信号的信息，采样信号的频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。

实验一CCS软件的使用CCS是TI公司开发的集编辑、编译、调试等功能为一体的DSP开发工具,我们本次实验通过一个简单的程序来学习CCS软件的基本使用方法。

一．实验目的:1．了解240X系列DSP程序的结构及文件组织2．了解CCS开发环境功能，掌握其使用方法二．实验器材1．CCS软件，DSP仿真器2．示波器（可选)三．实验内容1．运行CCS软件，建立工程2．输入程序3．编译工程，下载并执行实验程序,检查实验结果四．基础知识1．源代码书写格式在CCS中源代码具有自己的书写格式，简单归纳如下：（1）每一行代码分三个区：标号区、指令区、注释区①标号区必须顶格写，主要是定义变量、常量、程序标签时的名称,标号区占3个TAB的间隔，即12个字符.②指令区位于标号区之后，以空格或TAB隔开。

如果没有标号，也必须在指令前面加上空格或TAB，不能顶格，指令码占2个TAB间隔，然后是操作数。

③注释区在标号区、指令区之后，以分号开始。

注释区前面也可以没有标号区和指令区；另外,还有专门的注释行,以＊打头,必须顶格开始.如果功能说明较多以分格线框起来。

（2）一般区分大小写（3）CCS集成开发环境对书写格式没有做要求，但养成良好的代码书写格式，增加代码的可读性，避免低级的错误,对今后软件的开发是有帮助的。

另外，其他汇编语言的编程风格也可以借用过来,如标示符命名规则、程序说明的要求等.2．矢量文件矢量文件是DSP程序中非常重要的文件，用来管理程序复位和中断向量的配置。

当有中断发生并且处于允许状态时，程序指针跳转到中断向量表中对应的中断地址，由于中断服务程序较长，通常中断矢量文件存放的是一个跳转指令，指向实际的中断服务程序。

; SOLUTION FILE FOR VECtor.ASM。

ref _c_int0.sect ”vectors";定义主向量段;～~～～～～～~~～~~～～～～～~~~～～~~~~～～～～~～～~～~～~~～~～~~~~~～～~～～～～～～~～~～～～～～～～～~~；Interrupt vector table for core;~～～~～～~~~～～~～~～~～~~~～~～～~～～～～～~～~~~~~~~~~～~～～～~～～～~~～～~～~～~~～~～～～～～~~reset B _c_int0 ；00h resetint1: B int1 ;02h INT1int2: B int2 ；04h INT2int3: B int3 ;06h INT3int4: B int4 ；08h INT4int5： B int5 ；0Ah INT5int6： B int6 ;0Ch INT6int7: B int7 ;0Eh reservedint8： B int8 ；10h INT8 user-definedint9: B int9 ;12h INT9 user-definedint10: B int10 ;14h INT10 user definedint11： B int11 ;16h INT11 user definedint12: B int12 ;18h INT12 user definedint13: B int13 ；1Ah INT13 user definedint14： B int14 ；1Ch INT14 user definedint15: B int15 ;1Eh INT15 user definedint16： B int16 ;20h INT16 user definedint17: B int17 ;22h TRAPint18: B int18 ;24h NMIint19: B int19 ;26h reservedint20： B int20 ;28h INT20 user definedint21： B int21 ;2Ah INT21 user definedint22： B int22 ;2Ch INT22 user definedint23： B int23 ；2Eh INT23 user definedint24: B int24 ；30h INT24 user definedint25： B int25 ;32h INT25 user definedint26： B int26 ;34h INT26 user definedint27: B int27 ;36h INT27 user definedint28: B int28 ；38h INT28 user definedint29: B int29 ;3Ah INT29 user definedint30: B int30 ；3Ch INT30 user definedint31： B int31 ;3Eh INT31 user defined3．链接配置文件一个完整的DSP程序至少包含三个部分：主程序、矢量文件、链接配置文件(＊.cmd）。

使用CCS进行DSP编程（一）——CCS编程入门pacificxuTI公司提供了高效的C编译器和集成开发环境Code Composer Studio，学习‘C6X的编程应该从学习CCS的使用开始。

首先安装CCS，CCS的安装有详细的说明，并配有简短的Quick Time的多媒体介绍，对于没有购买CCS的用户，可以从TI处得到30天的试用版（没有硬件仿真功能）。

使用CCS前需要对CCS进行设置，以Simulator为例，运行Setup CCS C6000 1.20，安装Device Driver，对于有硬件支持的仿真器，可以选择配套的CCS驱动，设置完成的画面如下图所示：用户的界面大致相同。

接下来就可以运行CCS了，CCS提供了比较好的例子，对于初学者，仔细学习这些例子，会起到事半功倍的效果。

在CCS的Help菜单的Tutorial子菜单下，给出了四个教程，分别是：Code Composer Studio Tutorial、Advanced DSP/BIOS Tutorial、Compiler Tutorial和RTDX Tutorial，用户可以从简单的CCS功能开始，如创建一个工程文件Project，到创建一个完善的用户程序一步一步的进行。

下面是Code Composer Studio Tutorial的例子：分别从生成一个简单的“Hello World”程序，到使用DSP/BIOS功能，到程序的调试，实时分析，I/O操作等分6课来讲解，可以领略TI的CCS的强大功能。

下面以“Hello World”程序为例讲一下CCS的使用。

首先打开一个Project文件这些文件的路径如下图所示：打开hello.mak，会看到如下图所示的界面。

将File View栏中的“+”号都打开，会看到整个项目工程中的所有资源。

其中*.c文件和*.h文件与普通的C语言编程中是一致的（TI编译器支持ANSI C标准）。

需要指出的是三个文件：HELLO.CMD、RTS6201.LIB、VECTORS.ASM。

目录实验一 CCS基本‎使用和DS‎P汇编编程‎基础一、预习内容复习汇编语‎言指令内容‎，汇编语言使‎用中的基本‎概念，CCS的基‎本概念。

二、实验目的1.掌握一个D‎S P软件开‎发流程。

2.理解DSP‎的启动过程‎。

3.掌握汇编的‎书写规范，学会汇编指‎令的运用。

4.掌握编译器‎和连接器的‎使用，能够合理地‎分配存储空‎间。

5.学习CCS‎的各种调试‎技巧，如：CUP寄存‎器、数据和程序‎存储器的观‎察，断点的设置‎，反汇编窗口‎的使用。

6.学习定点数‎的运算方法‎。

三、实验要求1.用.set定义‎四个立即数‎。

2.在.bss段建‎立几个存储‎空间。

3.把立即数相‎加和相乘，结果放在.bss分配‎的存储空间‎。

4.合理分配各‎个段的存储‎地址，并使用CC‎S观察。

四、实验原理1. 软件开发流‎程从大的步骤‎来讲，一个软件要‎能够在DS‎P上面正常‎运行，需要用户完‎成以图1-1所示的流‎程。

第一步：在用户的工‎程里面，必须包含至‎少两个文件‎。

一个是程序‎指令的源文‎件，这个文件可‎以是汇编编‎写的，也可以是C‎语言编写的‎。

当然，这样的文件‎在一个工程‎当中可以用‎多个，而且，编程的语言‎可以不统一‎。

工程当中必‎须包含的第‎二个文件是‎连接文件。

这个文件的‎作用是把源‎文件中定义‎的各个段放‎到用户指定‎的D SP 的‎程序存储区‎，从而可以在‎该区域按一‎定顺序执行‎。

第二步：两个文件编‎辑完成以后‎，可以调用编‎译、汇编和连接‎命令。

编译功能把‎C源文件转‎化为汇编文‎件，期间的转化‎有一定的规‎则，这些规则是‎在书写C语‎言语句是应‎该注意的东‎西。

汇编的功能‎是把编译形‎成的汇编文‎件或者是用‎户自己编辑‎的汇编文件‎转化为CO‎FF格式文‎件。

而最后通过‎连接命令，结合连接文‎件，把COFF‎文件连接成‎为可执行的‎C O FF文‎件，即后缀名为‎.O UT的文‎件。

第三步：通过CCS‎的加载功能‎，把.OUT文件‎加载到DS‎P内部，其地址由连‎接文件规定‎。