DSP編程技巧之2:揭開(kāi)編譯器神秘面紗之處理器選項

發(fā)布時(shí)間:2014-9-1 14:42    發(fā)布者:看門(mén)狗
關(guān)鍵詞: FPU , CCS , DSP , 編譯器
作者:paradoxfx 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界

  也許你已經(jīng)熟練使用了CCS好多年,可是當某一天出現一個(gè)與cl2000有關(guān)的錯誤的時(shí)候,突然間也摸不著(zhù)頭腦了;例如使用老版本的還不支持C2000 FPU的CCS來(lái)編譯28335的程序,cl2000就會(huì )提示你各種不支持然后報錯不運行了。Cl2000.exe是神馬?

  Cl2000.exe就是和我們的程序編譯密切相關(guān)的編譯器了,使用的方法是:
  cl2000 [編譯器選項] [需要編譯的文件] [--運行鏈接器 [鏈接器選項] 目標文件]]

  使用方法看起來(lái)很復雜,還好CCS已經(jīng)幫我們調用它了(或者說(shuō)CCS就是一個(gè)框架,它完成的編譯、調試、鏈接等功能幾乎都需要調用一些別的exe來(lái)執行,所以你可能體會(huì )過(guò)升級了一些庫文件、編輯器版本等,界面文件等卻不需要進(jìn)行任何的更改),這些句子會(huì )顯示在工程的屬性里面。當然如果你想親自體驗一把,也可以在ccs安裝目錄下面的tools\compiler\c2000_6.1.5\bin下面找到它,即cl2000.exe,然后用命令行的方式運行起來(lái))。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子:

  cl2000 -v28 symtab.c file.c seek.asm --run_linker --library=lnk.cmd
  --output_file=myprogram.out

  在上面的例子中,如果需要編譯的文件,例如幾個(gè).c或者.asm找不到,CCS就會(huì )提示xxx.c或者xxx.asm找不到或者未定義了;或者你改了目標文件的名字,例如改成了a.out,但是加載程序到DSP中的時(shí)候卻仍然使用更改前的b.out,自然有可能出現預料之外的結果了:在以前幫助網(wǎng)友解決問(wèn)題的時(shí)候,確實(shí)出現過(guò)這樣的狀況。

  明白了編譯器的調用方法之后,我們就更進(jìn)一步,揭開(kāi)編譯器中形形色色選項的神秘面紗,從此看到編譯器提示的形形色色的警告和錯誤不再用發(fā)怵。

  具體說(shuō)來(lái),編譯器的選項有多大20個(gè)大類(lèi),超過(guò)一百個(gè)具體的選項。當然這些選項是有輕重之分的,有的是必須用到的,例如支持一下FPU等功能;有的則是不常接觸的,例如MISRA這樣的汽車(chē)工業(yè)軟件可靠性檢查,只有在對軟件進(jìn)行標準化時(shí)才會(huì )用到。所以我們首先看一下最常用的選項,例如處理器的選項,它們的意義在于定義了在編譯程序時(shí)CPU的模式。補充一點(diǎn)是,cl2000的幫助里看到的選項都是很長(cháng)的名字,在CCS里面為了書(shū)寫(xiě)方便(因為選項框就那么點(diǎn)面積啊),一般用別名來(lái)代替;沒(méi)有別名的則直接使用選項名字。

處理器選項
別名
含義
--silicon_version=28
0
為C28x架構的DSP產(chǎn)生目標文件;不選擇的話(huà)模式為C27x模式,也可以選擇為C2xLP兼容模式(例如讓C28的CPU支持C24的匯編語(yǔ)句,存在較多的兼容性問(wèn)題,因為尋找模式、CPU架構等都發(fā)生了一定的變化,有的指令不再適用于新器件)。后兩種模式大部分網(wǎng)友都幾乎不會(huì )用到,所以我們的編譯器選項里面一般都會(huì )選擇-v28。更詳細的信息可以參考DSP的CPU介紹和匯編編程指南。
--large_memory_model-ml產(chǎn)生“大內存模式”下的代碼。開(kāi)啟這個(gè)選項的話(huà),會(huì )強迫編譯器把整個(gè)地址空間當作一塊完整的22位寬的空間(實(shí)際是分為16位寬的低地址和超過(guò)16位寬度之后的高地址空間的),從而使得尋址時(shí)使用的指針也是22位的(這個(gè)指針是針對CPU尋址來(lái)說(shuō)的,不是我們C程序里用的指針),這樣尋找空間就不必局限于2的16次方,即64K了。這種模式適合在C++編程的時(shí)候使用,使得編譯生成的代碼可以訪(fǎng)問(wèn)超過(guò)16位寬度的地址空間的存儲單元,這樣就沒(méi)有64K字的空間限制了。
那么為什么在在C++編程時(shí)使用呢?是因為目前編譯器不支持C++的關(guān)鍵字far;如果你了解C++關(guān)鍵字的話(huà),那用同樣的思路來(lái)理解這個(gè)模式就容易了。
此外,在開(kāi)啟FPU的情況下,大內存模式是必須開(kāi)啟的,否則編譯器會(huì )報錯。
在新建C2000的工程,需要添加相關(guān)的庫文件的時(shí)候,如果你再看到有的庫是rts2800.lib,有的是rts2800_ml.lib,這次應該明白改用哪個(gè)了吧。小建議是為了省事和保持兼容性,沒(méi)有別的顧慮的話(huà)就把這個(gè)選項打開(kāi)吧。
--unified_memory-mt在“統一的內存模式”下產(chǎn)生代碼。顧名思義,就是把所有的存儲空間定義為一個(gè)整體,這樣編譯器在編譯時(shí)就可以使用RPT與PREAD指令來(lái)處理大部分的內存復制memcpy調用和結構體的分配(它也不用“擔心”存儲空間突然出個(gè)斷層,沒(méi)法連續尋找了)。例如像下面的匯編指令就可以得到更加高效的執行:
MOVL XAR7, #Array1    ;XAR7指向數組1
MOVL XAR2, #Array2    ;XAR2指向數組2
RPT #(N-1) ;重復執行下一條指令N次
||PREAD *XAR2++,*XAR7 ;Array2=Array1,i++
這樣的一段匯編代碼我們可以直接手工編寫(xiě);如果你有個(gè)for循環(huán)的C代碼的話(huà),看一下編譯生成的匯編代碼,是不是幾乎一模一樣的?
--cla_support[=cla0]無(wú)--cla_support是C2833x系列之后的Piccolo系列才有的特性,叫控制規律加速器,意思是把一些與控制系統性能息息相關(guān)的代碼放到CLA中獨立運行,不占用CPU時(shí)間,這樣整個(gè)控制軟件的運行速度都得到極大提高,從而保證實(shí)時(shí)性。
--float_support={fpu32|softlib|fpu64}無(wú)在啟用了-v28和-ml的前提下才能使用;含義是啟用軟件處理(比如調用一些優(yōu)化好的庫函數)、32位或者64位的FPU協(xié)處理器進(jìn)行浮點(diǎn)運算,從而支持相關(guān)的匯編指令。
這這個(gè)子選項是不能同時(shí)使用的,即使用方法為:
--float_support=fpu32
或者--float_support=fpu64等。
需要補充的是,這里的64位浮點(diǎn)運算指的數據類(lèi)型是long  double,而實(shí)際上28335這樣的DSP中FPU目前只硬件支持32位的FPU運算,64位的浮點(diǎn)運行要經(jīng)過(guò)CPU折算再送給FPU處理的,所以不是必須的話(huà)盡量不要使用FPU64這樣的運算。
--vcu_support[=vcu0]無(wú)VCU是F2837xD這樣的高端芯片上具備的功能,指的是Viterbi  and complex unit (VCU II) accelerators,即通過(guò)采用viterbi 復雜單元  (VCU II)  加速器執行振動(dòng)分析來(lái)更好地預測電機故障,振動(dòng)信號的來(lái)源是加速度傳感器或者振動(dòng)傳感器等,可以使用流行的MEMS,可以貼在電機的外殼、編碼器等部位。如果需要使用這個(gè)功能的話(huà),就需要在編譯器選項里面打開(kāi)它。


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