Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++ - Олег Вальпа 11 стр.

Директива ENDSYS

Директива ENDSYS должна быть последней командой в файле. Системный конфигуратор останавливает свою работу на директиве .ENDSYS. Директива имеет форму записи:

.ENDSYS;

Ниже приведен пример законченного файла example.sys для системного конфигуратора.

.SYSTEM example;

.ADSP2181;

.MMAP0;

.SEG/PM/RAM/ABS=0x0000/CODE/DATA mem_pm[0x4000];

.SEG/DM/RAM/ABS=0x0000/DATA mem_dm[0x3FE0];

.ENDSYS;

После обработки этого файла системным конфигуратором должен получиться файл example.ach с таким содержимым:

$EXAMPLE

$ADSP2181

$MMAP0

$0000 3FFF pax_PM t

$0000 3FDF dadMEM_DM t

$

Теперь рассмотрим основные директивы ассемблера, которые применяются в текстах программ для сигнальных процессоров семейства ADSP.

Директива MODULE

Директива MODULE обозначает начало программного модуля и определяет название модуля. Как было сказано ранее, программа для ADSP-2181 может состоять из одного или нескольких модулей, которые отдельно ассемблируются и затем связываются вместе. Каждый файл с исходным текстом программы может содержать только один программный модуль. Директива имеет следующую форму записи:

.МОDULЕ/ПАРАМЕТР1/ПАРАМЕТР2 ... ИМЯ_МОДУЛЯ;

Параметры могут быть следующими:

RAM или ROM - тип памяти для размещения программы;

ABS=адрес - абсолютный стартовый адрес (не используется вместе с директивой STATIC);

SEG=сегмент - размещение программы в указанном сегменте;

STATIC - статичное размещение модуля в памяти (не используется вместе с директивой ABS).

Параметр RAM (ОЗУ) или ROM (ПЗУ) определяет тип памяти процессора для размещения программы. Если тип памяти не определен, то по умолчанию принимается тип RAM.

Параметр ABS размещает коды модулей программ по определенным адресам памяти программ, что делает их не перемещаемыми компоновщиком. Это означает, что компоновщик резервирует память для модулей по указанным адресам. Модули, которые не имеют параметра ABS, распределяются компоновщиком в памяти процессора автоматически.

Параметр SEG размещает модуль в указанный сегмент памяти, который объявлен в файле системной конфигурации. Если определить оба параметра ABS и SEG и указать абсолютные адреса, которых нет в данном сегменте, компоновщик выдаст сообщение об ошибке.

Параметр STATIC сохраняет модуль в памяти программ, когда загружаются страницы начальной загрузки. Пример записи директивы:

.MODULE/RAM/ABS=0 demo;

{Определение имени demo программного модуля}

{с размещением в ОЗУ по абсолютному адресу 0}

Директива CONST

Директива CONST определяет соответствие между именем константы и ее значением. Данная директива имеет следующую форму записи:

.CONST имя_константы1 = значение1, имя_константы2 = значение2...;

Значения констант могут быть числовыми или символьными константами. Кроме того, допускается присваивать константам выражения. В выражениях разрешаются только арифметические или логические операции над двумя или более целыми константами. В качестве знаков выражений в ассемблере допускается использовать следующие символы:

+ - сложение;

- - вычитание;

* - умножение;

/ - деление;

% - модуль (целая часть от деления);

( - левая скобка;

) - правая скобка;

& - логическое "И" (AND);

| - логическое "ИЛИ" (OR);

~ - исключающее "ИЛИ" (XOR);

<< - логический сдвиг влево;

>> - логический сдвиг вправо.

Запись чисел в программах может осуществляться в нескольких форматах. Для записи шестнадцатеричных чисел используется префикс 0x (ноль и икс) или H#. Например:

0x24FF, H#CF8A

Для восьмеричных чисел применяется префикс 0 (ноль):

0777, 0123, 07777

Двоичные числа записываются с префиксом B#:

В#01110100

Десятичные числа записываются в программе без префиксов. Т.е. по умолчанию формат числа считается десятичным:

1024, -55, 0

Пример записи арифметического выражения:

X = (29+129)-(128-48)/3

Пример логического выражения:

Y = 0x55&0x0F

Пример записи директивы:

.CONST N=1024, LEN_BUF=N/2; {Число точек отсчета = 1024, длина буфера = 512}

Директива VAR

Директива VAR объявляет переменные и буферы переменных. Буфер переменных представляет собой набор ячеек памяти, расположенных упорядоченно друг за другом по смежным (соседним) адресам. Буфер может быть многомерным и одномерным, т.е. состоящим из нескольких или из одной переменной. Буфер должен быть объявлен до использования в программе. Буферы удобны для организации приема и передачи блочных данных и часто используются в программах.

Директива VAR имеет следующую форму записи:

.VAR/параметр1/параметр2 ... имя_буфера[длина],...;

С директивой могут использоваться следующие параметры:

PM или DM - тип памяти для размещения буфера;

RAM или ROM - тип памяти процессора;

ABS=адрес - абсолютный адрес (нельзя использовать вместе с директивой STATIC);

SEG=сегмент - размещение буфера в сегменте, объявленном системным конфигуратором;

CIRC - кольцевой буфер;

STATIC - предотвращает перезапись буфера во время загрузки начальной страницы.

Одна директива VAR позволяет объявить в одной строке длиной до 200 символов несколько буферов, разделенных запятыми.

Буферы могут быть линейными и кольцевыми. Буферы могут быть произвольной длины от единицы до размера, не превышающего объем памяти процессора. Линейный буфер размещается в памяти с любого адреса. Кольцевой буфер может быть размещен в памяти с некоторыми ограничениями, связанными с аппаратными особенностями памяти процессоров. Так, кольцевой буфер должен стартовать с базового адреса, который кратен 2 в степени n, где n - количество бит требуемых для представления длины буфера в двоичном виде. Это необходимо учитывать при создании кольцевых буферов с параметром ABS.

При многочисленном объявлении линейных буферов в одной строке редактор связей размещает их в смежных областях памяти. Если при таком объявлении используется параметр CIRC, то создается единственный кольцевой буфер, а остальные объявленные в этой строке буферы будут линейными.

Буферы могут быть размещены как в памяти программ PM, так и в памяти данных DM, по умолчанию. Тип памяти по умолчанию устанавливается в RAM для памяти DM и PM.

Параметр ABS размещает буфер с указанного стартового адреса, делая его неперемещаемым.

Параметр SEG размещает буфер в указанном сегменте памяти, который был объявлен в файле системного конфигуратора.

Параметр CIRC определяет кольцевой буфер. Буфер будет организован как линейный, если не применен атрибут CIRC.

Параметр STATIC предотвращает перезапись буфера, когда загружается страница начальной загрузки.

Пример объявления буфера:

.VAR/PM/RAM/SEG=segdata buffer[10];

Здесь линейный буфер объявлен в памяти программ RAM, который перемещаем в пределах сегмента с именем segdata. Буфер с именем buffer состоит из 10 ячеек в памяти программ. Длина буфера указывается в квадратных скобках.

Для объявления одномерных буферов, т.е. простых переменных, применяется директива VAR без указания длины буфера. Например:

.VAR/DM/RAM/ABS=0x000C xdata;

Данная директива объявляет однословную переменную с именем xdata в памяти данных RAM по шестнадцатеричному адресу 0x000C.

Ниже приведен пример объявления автоматически перемещаемого кольцевого буфера с именем buffer_c, длина которого определяется величиной константы size, объявленной директивой CONST.

.CONST size = 15;

.VAR/DM/CIRC buffer_c[size];

Ниже приведены примеры, позволяющие понять, как можно размещать циклические буферы в памяти. Следующий оператор объявляет кольцевой буфер с именем abuf из шести ячеек памяти:

.VAR/CIRC abuf[6];

Поскольку ближайшим числом больше шести и кратным двум является число 8, то базовый (стартовый) адрес буфера должен быть кратен 8. Три младших значимых разряда (МЗР) этого адреса будут равны нулю. В табл. 11.1 показано размещение этого буфера в памяти.

Таблица 11.1 Размещение одного циклического буфера в памяти сигнального процессора

Если в одной строке объявлены несколько буферов с параметром CIRC, то будет создан один кольцевой буфер, вмещающий в себя все буферы. Первый из этих буферов будет кольцевым, а отдельные буферы будут простыми линейными буферами. Например, следующая директива создает один кольцевой буфер abuf и два линейных буфера с именами bbuf и cbuf.

.VAR/CIRC abuf[6], bbuf[3], cbuf[5];

Для размещения всех этих буферов в памяти процессора потребуется 6+3+5=14 ячеек памяти. Поскольку первым в директиве объявлен буфер abuf, то он будет кольцевым. Ближайшим числом больше 14 и кратным двум является число 16. Поэтому базовый адрес буфера abuf должен быть кратен 16 (четыре младших значащих разряда будут равны нулю). Базовый адрес буфера bbuf будет следовать сразу за адресом последнего элемента буфера abuf. Аналогично будет размещен и буфер cbuf. Размещение всех этих буферов в памяти процессора показано в табл. 11.2.

Таблица 11.2 Размещение трех буферов в памяти процессора

Следующий пример показывает использование трех директив для объявления трех различных кольцевых буферов:

.VAR/CIRC abuf[6];

.VAR/CIRC bbuf[3];

.VAR/CIRC cbuf[5];

Поскольку буферы объявлены отдельно, все они будут кольцевыми и не будут объединены. Правила размещения для каждого из этих буферов такие же, как в рассмотренном выше примере для одиночного буфера abuf. Размещение этих буферов в памяти процессора показано в табл. 11.3.

Таблица 11.3 Размещение трех кольцевых буферов в памяти процессора

Чтобы получить доступ к буферу abuf из программы, необходимо инициализировать индексные регистры DAG и регистры длины буфера следующими инструкциями:

I0 = ^abuf; {Присвоить индексному регистру I0 базовый адрес буфера abuf}

L0 = %abuf; {Присвоить L0 длину буфера abuf}

M0 = 1; {Присвоить модификатору M0 значение наращивания

указателя адреса буфера abuf}

Далее в программе можно читать данные из буфера с помощью инструкции AR=DM(I0, L0) или записывать данные в буфер инструкцией DM(I0, L0)=AR. Естественно, вместо регистра AR могут применяться и некоторые другие регистры процессора. При размещении этих инструкций в цикле каждое обращение к буферу будет автоматически увеличивать индексный регистр адреса I0 на величину M0. При достижении регистром I0 величины, равной L0, индексный регистр I0 вновь загрузится базовым адресом буфера. Таким образом, обращения к буферу будут кольцевыми. Для линейных буферов регистр длины буфера должен быть установлен в ноль.

Директивы PMSEG и DMSEG

Данные директивы предназначены для размещения программ и данных в сегментах памяти. Директива PMSEG указывает редактору связей на необходимость разместить все программы и данные модуля в определенном сегменте памяти программ. Директива DMSEG указывает редактору связей на необходимость разместить все структуры данных модуля в определенном сегменте памяти данных. Сегменты должны быть предварительно определены в файле описания архитектуры системного конфигуратора. Директивы PMSEG и DMSEG подобно параметру SEG директив MODULE и VAR имеют следующий формат:

.PMSEG имя_сегмента_pm;

.DMSEG имя_сегмента_dm;

Обычно, чтобы расположить все программы и данные исходного модуля в определенном системным конфигуратором сегменте памяти, необходимо повторить параметр SEG в директиве MODULE и всех директивах VAR внутри модуля. Директивы PMSEG и DMSEG используются для исключения многократного повторения параметров SEG. Директивы PMSEG и DMSEG должны быть размещены в исходном файле программного модуля перед директивой MODULE. Ниже приводится пример, в котором модуль prog1, некоторые буферы и переменную var1 располагают в памяти данных в сегменте с именем seg1:

.DMSEG seg1;

.MODULE/RAM prog1;

.VAR/DM/RAМ/СIRС buf1[15];

.VAR/DM/RAM buf2[5];

.VAR/DM/RAM buf3[5];

.VAR/DM/RAM var1;

...

.ENDMOD;

Директива INIT

Директива INIT используется для инициализации переменных и буферов в ПЗУ. Редактор связей помещает данные инициализации в файл образа памяти, который затем используется разделителем программ (splitter) при подготовке данных для записи в ПЗУ. Разделитель трансформирует части этого файла в формат, совместимый с промышленным стандартом программатора ПЗУ.

Инициализирующие значения могут быть перечислены в директиве или указаны во внешнем файле. Директива INIT может иметь одну из следующих форм:

.INIT имя_буфера: значение1, значение2,...;

.INIT имя_буфера: ^другой_буфер или %другой_буфер,...;

.INIT имя_буфера: <имя_файла>;

Операторы ^ и % используются для инициализации буфера или переменной базовым адресом, или длиной, или даже другими буферами. Любые комбинации констант, указателей адресов буфера и величин длины буфера могут быть заданы через запятую. Примеры:

.INIT x: 0x3FFF;

Данный пример инициализирует переменную x шестнадцатеричной константой 0x3FFF.

.INIT buf: 9,0,3,5,7;

Эта директива инициализирует буфер buf списком констант.

.INIT ab: ^buf;

Здесь переменная ab инициализируется указателем стартового адреса буфера buf.

Допускается инициализировать только часть данных буфера, задавая смещение его базового адреса (индекса):

.INIT buf[2]: 3,5,7;

Так, инициализирующие величины будут размещены, начиная с элемента buf[2]. Здесь инициализируются второй, третий и четвертый элементы буфера buf величинами 3, 5 и 7 соответственно.

Третья форма директивы INIT указывает имя файла, который содержит инициализирующие величины. Ассемблер устанавливает указатель на этот файл, и данные присоединяются при запуске редактора связей. Следующий пример заставляет редактор связей инициализировать буфер sin содержимым файла sinus.dat:

.INIT sin: <sinus.dat>;

Если файл с данными находится в директории с программой, то необходимо указать в скобках только имя этого файла. Если файл находится в другом каталоге, необходимо указать путь к этому каталогу и имя файла. Например, если файл init.dat для буфера с именем buff размещен в директории C:\ADSP2181\PROG1\, тогда директива INIT должна быть применена следующим образом:

.INIT buff: <C:\ADSP2181\PROG1\init.dat>

Это позволит редактору связей найти файл. Данный способ широко используется для загрузки буферов данными, выработанными другими программами, такими, например, как нахождение коэффициентов фильтра.

После того как редактор связей считает и присоединит содержимое файла, изменение данных потребует лишь выполнить повторную компоновку программы.