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

Сегменту присваивается символьное имя. Присвоенное имя позволяет разместить фрагменты программы и данных в памяти. На языке ассемблер это достигается параметром SEG. Размер сегмента указывается внутри скобок. Эта величина интерпретируется как количество 16-разрядных слов данных или 24-разрядных слов инструкций в сегменте.

Для директивы SEG необходимо указать два обязательных параметра:

PM, или DM, или BOOT=0-7 — тип сегмента памяти;

RAM или ROM — тип памяти процессора.

Четыре других параметра являются необязательными:

ABS=адрес — абсолютный стартовый адрес;

DATA, или CODE, или DATA/CODE — тип данных, хранимых в сегменте;

EMULATOR или TARGET — распределение памяти для эмулятора;

INTERNAL — расположение в памяти процессора ADSP-2101 с вариантной памятью.

Параметры PM, DM и BOOT определяют тип сегмента памяти, который может быть отведен под память программ, память данных или одну из восьми страниц памяти начальной загрузки. Остальные параметры определяют тип памяти процессора, начальный адрес сегмента, тип данных сегмента (данные и/или программы) и распределение памяти эмулятора.

Каждый сегмент памяти должен адресоваться раздельно, поскольку, например, адрес 0x10 в памяти программ отличается от адреса 0x10 в памяти данных из-за разной длины слов этих данных. Сегмент памяти программ PM может хранить только программы (CODE), данные (DATA) или одновременно программы и данные. Если не указать ни одну из опций, по умолчанию принимается хранение программ. Для сегмента PM, содержащего программу и данные, должны быть указаны оба параметра. Параметр памяти начальной загрузки должен определять только один номер страницы, например BOOT=0. Необходимо разделять объявление сегмента для каждой страницы памяти начальной загрузки системы. Система может иметь до 8 страниц памяти начальной загрузки с номерами от 0 до 7. Каждая страница памяти начальной загрузки для ADSP-2101, ADSP-2111, ADSP21ms50 может сохранять до 2К программ и данных. Каждая страница памяти начальной загрузки для ADSP-2105, ADSP-2115 может сохранять до 1К слов. Параметр ABS для страниц памяти начальной загрузки не используется, поскольку системный конфигуратор самостоятельно присваивает соответствующие адреса.

Примеры директивы SEG:

.SEG/PM/RAM/ABS=0/CODE/DATA start [2048];

Здесь объявлен сегмент памяти программ ОЗУ, называемый start, который расположен по адресу 0. Сегмент может содержать до 2048 слов программ и данных.

.SEG/ROM/BOOT=0 boot0[1536];

Здесь объявлен сегмент памяти начальной загрузки boot0, который расположен на странице номер 0 памяти начальной загрузки (автоматически соответствует адресу 0 в памяти начальной загрузки). Длина сегмента составляет 1536 слов. Сегменты памяти начальной загрузки должны всегда быть объявлены как ROM (ПЗУ).

Директива PORT является директивой системного построителя и ассемблера. Она объявляет порт ввода/вывода отображенный в памяти процессора. Каждый порт должен иметь уникальное имя и адрес в системе. Порты могут быть определены в памяти данных или памяти программ. Для процессоров с внутренней памятью портам могут быть присвоены адреса только во внешней памяти.

Директива PORT принимает одну из двух форм:

.PORT/DM/ABS=адрес имя_порта;

или

.PORT/PM/ABS= адрес имя_порта;

Параметр DM показывает, что порт отображен в памяти данных. Параметр PM показывает, что порт отображен в памяти программ. Если параметр не задан, по умолчанию принимается DM. Порт располагается по абсолютному адресу, который определен параметром ABS, и присваивается символическому имени порта. Это имя используется в инструкциях ассемблера для доступа к порту, например:

.PORT/DM/ABS=0x0020 p1;

Объявляет имя порта p1, который отображен в памяти данных по адресу 0x0020 (шестнадцатеричный) или 32 (десятичный). Ассемблерная программа обращается к этому имени, чтобы представить его редактору связей, базирующемуся на содержании файла описания системной конфигурации с расширением ach. Отображение порта в памяти данных позволяет 16-и разрядное чтение/запись, в то время как отображение порта в памяти программ допускает 16- или 24-разрядный обмен данными.

В программе директива PORT повторяет директиву системного построителя без указания адреса порта. Например, в файле конфигурации системы для системного построителя директива PORT объявляет порты CODEC и DAC по адресам 0x3000 и 0x3800 соответственно:

.PORT/ABS=0x3000 CODEC;

.PORT/ABS=0x3800 DAC;

В программе директива PORT объявляет эти порты следующими строками:

.PORT CODEC;

.PORT DAC;

После чего в программе можно делать обращения к описанным портам с помощью команд, подобным следующим:

AR=DM(DAC);

DM(DAC)=AR;

AR=DM(CODEC);

DM(CODEC)=AR;

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 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 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: