DSP编程中几个关键问题的探究

李丽

（西安未来国际软件有限公司，陕西 西安 710075）

1 引言

DSP芯片凭其优异的性能在高速计算领域有着巨大的应用前景。但其应用所涉及的知识非常庞杂。本文以TI公司320C54X系列为蓝本进行提纯，所有认识都是笔者在实际工作中亲手实践所得。

2 DSP编程的关键问题

2.1 McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)串口利用DMA 中的多帧（Multi-Frame）方式通信的中断处理

在实际通信应用中，一个突发之后，程序必须为下一个突发作准备。因此一般采用串口的DMA多帧方式但在串口以DMA方式传输数据时却有一些问题要讨论。首先DMA的传输同步事件应设McBSP的传输事件即XEVT，这样一字节传输后会自动准备另一字节（McBSP的READY上升沿触发DMA传输）。中断发生时意味着一个块已传完，这时DMA的使能自动关闭，McBSP的READY将一直保持高状态。但是在下一次突发传输直接使能DMA时却启动不了传输（相信会有许多我遇到此类问题）。这是因为无法产生McBSP触发启动所需的READY上升沿。解决办法是在中断程序中先关闭McBSP的发送，使READY=0，随后在程序中发送使能DMA，再打开McBSP的发送即可

2.2 McBSP串口配置的关键时序

主要是寄存器SPCR2的配置：在保持RRST、XRST、FRST 各位为0 的前提下，配置好其它串口控制寄存器。等待至少2个CLKR/T时钟以确保DSP内部的同步。可以向DXR装载数据或使能 DMA；使能 GRST（GRST=1）（如果需要DSP内部产生采样时钟）；使能RRST或XRST，注意此时要保证SPCR中仅有此一位发生改变。

2.3 汇编语言程序中的变量

汇编语言程序中的公用变量应在文件中定义，如.def carry。汇编语言程序中使用的局部变量不需定义，可直接声明，例如trn_num.word 00h。如果在两个asm文件中有两个都没有定义的同名变量，则编译程序会认为分他们不是同一变量。在汇编程序的开头应有.mmregs宏语句。它一方面表示对默认定义的确认（ah,bh,trn等），另一方面可以对所用寄存器重新定义。如：

.mmregs

DMPREC.set 54h;定义DMA优先和使能寄存器地址在54h

DMSA.set 55h

DMSDN.set 57h

DXR10.set 23h;定义串口1的发送寄存器地睛在23h

2.4 ST1寄存器中CPL位的影响

CPL位是编译模式控制位，它表示在相对直接寻址时采用哪种指针。当CPL=0时，使用页指针DP；当CPL=1时，使用堆栈指针SP。实际使用中二者没有什么差别，但使用SP寻址的程序更易读。在程序中经常使用CPL=1。

3 指令的歧义

3.1 比较下面指令

STLM B，AR4；把bl内容送入寄存器AR4（×）

STLM B,*AR4；把bl内容送入寄存器AR4（√）

前者实际执行的是把bl内容送入一个系统用的缓冲区，后者也可用：

MVDM BL，AR4；把bl内容送入寄存器AR4（√）

其他易导致歧义的语句还有：

LD AR5，A ；把AR5的内容送入寄存器A（×）

LDM AR5，A ；把AR5的内容送入寄存器A（√）

ANDM#0x107e,AR4；把#107e加到寄存器AR4（×）

ANDN#0x107e，*AR4;把 #107e 加到寄存器AR4（√）

仅对某些寄存器有效的指令：

MVDD*AR2+，*AR3+；把以AR2为地址的内容拷入AR3的地址中

此类指令用作数据块搬移特别有效，但仅对AR2、AR3、AR4、AR5有效。

易错语句中对程序运行危害最大的是：

ST#0，*（bsp0_out_sign）;bsp0_out_sign 是一个变量名（√）

STM#0，bsp0_out_sign；此语句被编译为STM#0,PMST或STM#0，IMR（×）

这种语句会导致程序运行中的随机故障，且极难发现。

4 汇编与C语言混合编程的关键问题

4.1 C程序变量与汇编程序变量的共用

为了使程序更易于接口和维护，可以在汇编程序中引用与C程序共享的变量：

.ref_to_dce_num,_to_dte_num,_to_dce_buf f,_to_dte_buff

在汇编程序中引用而在C程序可直接定义的变量：

unsigned char to_dte_buff[BUFF_SIZE];//DSP发向PC机的数据

int to_dte_num;//缓冲区中存放的有效字节数

int to_dte_store：//缓冲区的存放指针

int to_dte_read;//缓冲区的读取指针

这样经过链接就可完成对应。

4.2 程序入口问题

在C程序中，程序的入口是main（）函数。而在汇编程序中其入口由*.cmd文件中的命令决定，如：-emain_start；程序入口地址为main_start。这样，混合汇编出来的程序得不到正确结果。因为C到ASM的汇编有默认的入口cint00，从这开始的一段程序为C程序的运行做准备工作。这些工作包括初始化变量、设置栈指针等，相当于系统壳不能耐跨越。这时可在*.cmd文件中去掉语句：-e main_start。如仍想执行某些汇编程序，可以C函数的形式执行，如：

main_start()；//其中含有其他汇编程序

但前提是在汇编程序中把_main_start作为首地址，程序以rete结尾（作为可调用的函数）的程序段，并在汇编程序中引用_main_start，即.ref_main_start。

4.3 堆栈问题

在汇编程序中对堆栈的依赖很小，但在C程序中分配局部变量、变量初始化、传递函数变量、保存函数返回地址、保护临时结果功能都是靠堆栈完成。而C编译器无法检查程序运行时堆栈能否堆栈溢出。

4.4 程序跑飞问题

编译后的C程序跑飞一般是对不存在的存储区访问造成的。首先要查.MAP文件并与memery map图对比，看是否超出范围。如果在有中断的程序中跑飞，应重点查在中断程序中是否对所用到的寄存器进行了压栈保护。如果在中断程序中调用了C程序，则要查汇编后的C程序中是否用到了没有被保护的寄存器并提供保护（在C程序的编译中是不对A、B等寄存器进行保护的）。

5 结论

在编程中对DSP串口的DMA传输方式使用中遇到的疑难问题、汇编指令歧义及C语言混合编程容易犯的错误在本文中作了分析和研究，并对某些编程的疑难点做出了相应实例解释。鉴于本人水平有限，不足之处，还望指正。

[1]周杨等.DSP在电动机车应用中的几个关键问题[J].电机与控制学报，2006.10（6）：580-585.