MATLAB在DSP程序开发过程中的应用

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科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

Ｉ　Ｔ　技　术

数字信号处理技术在最近２０年里取得了广泛的应用。数字信号处理理论与算法是这项技术的核心，数字信号处理器（Ｄｉｇｉｔａｌ　ＳｉｎｇａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）是这项技术的另一个核心［１］。ＤＳＰ的发展已经经历了从雏形、成熟，再到完善的三个阶段，各厂家进一步完善了ＤＳＰ的性能，在系统开发的方便性、程序调试的灵活性方面有进一步的研究［２］。

ＭＡＴＬＡＢ是一个强大的分析、计算和可视化工具，特别是用于数字信号处理算法的分析和模拟。ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司和ＴＩ公司联合开发的工具包ＣＣＳＬｉｎｋ，把ＭＡＴＬＡＢ和ＴＩ　ＤＳＰ开发环境ＣＣＳ及目标ＤＳＰ连接起来。利用ＣＣＳＬｉｎｋ工具可以象操作ＭＡＴＬＡＢ变量一样来操作ＴＩ　ＤＳＰ的存储器或寄存器［３］。大大方便数字信号处理算法的实现。

许多高校已经建立了ＤＳＰ实验室，开设了ＤＳＰ课程。但由于课时短、指令繁多、实验设备紧张等原因，实际的学习过程很难让学生真正体会到ＤＳＰ的优越性和学习的乐趣。本文通过介绍ＭＡＴＬＡＢ软件内嵌的与ＤＳＰ的接口工具，用实例表明这是一种ＤＳＰ程序调试的有效方法。

１　ＤＳＰ系统的开发流程

在设计一个实时系统之前，常常用ＭＡＴＬＡＢ对算法在ＤＳＰ上运行的性能进行模拟来验证算法本身的正确性。即：先在ＭＡＴＬＡＢ上进行模拟验证，当模拟结果满意时再把算法修改成Ｃ语言或ＤＳＰ汇编语言在目标ＤＳＰ上实现［４］。

一般步骤包括：（１）根据实际需求，确定信号处理方案和算法。在满足处理性能的前提下，对算法的可行性，系统的成本进行评估。（２）根据算法，选择合适的实现方法。即选择一款合适的ＤＳＰ及其外围器件。（３）设计ＤＳＰ的硬件系统，编写ＤＳＰ程序代码。（４）在ＤＳＰ上调试编写的程序，使程序和硬件都能满足要求。（５）将调试好的程序固化到目标板上。

具体的流程如图１所示。

２　ＣＣＳＬｉｎｋ的配置

ＰＣ机需要配置好ＭＡＴＬＡＢ６．５（Ｒ１３），ＴＩ公司的软件ＣＣＳＩＤＥ　２．１，ＴＩ　Ｃ５０００ＴＭ，ＥＶＭ（评估版），ＤＳＫ（入门工具箱），ｓｉｍｕｌａｔｏｒ（软件模拟器）等资源。

验证系统安装是否成功，可在ＭＡＴＬＡＢ命令窗口中输入ｈｅｌｐ　ｃｃｓｌｉｎｋ命令。

３　用ＭＡＴＬＡＢ辅助调试ＣＣＳＩＤＥ中的程序

以上述资源为基础，配合个ｆｆｔ实例文件，

说明Ｍａｔｌａｂ与ＤＳＰ交互的调试过程。具体步骤如下：

（１）　打开ＭＡＴＬＡＢ的命令窗口，输入ｃｃｓｂｏａｒｄｉｎｆｏ命令，若系统配置正确，自动返回配置信息。

（２）　创建ＭＡＴＬＡＢ和ＣＣＳＬｉｎｋ的连接对象。如函数ｃｃｓｄｓｐ，ｃｃ＝ｃｃｓｄｓｐ（‘ｂｏａｒｄｎｕｍ’，０，’ｐｒｏｃｎｕｍ’，０）。

（３）　使ＣＣＳ　ＩＤＥ窗口在桌面上可见，可以使用Ｖｉｓｉｂｌｅ（ｃｃ，１），打开ＤＳＰ的调试软件。

（４）　利用ｉｎｆｏ，ｄｉｓｐ，ｉｓｒｕｎｎｉｎｇ等函数来测试目标板和ＤＳＰ的状态信息。

（５）　利用ＭＡＴＬＡＢ把工程文件加载到ＣＣＳＩＤＥ

中。

把文件加载到ＣＣＳＩＤＥ中，Ｐｒｏｊｆｉｌｅ＝ｆｕｌｌｆｉｌｅ（ＭＡＴＬＡＢｒｏｏｔ．’ｔｏｏｌｂｏｘ’，’ｔｉｄｄｋ’，’ｔｉｄｅｅｍｏｓ’，‘ｃｃｓｔｕｔｏｒｉａｌ’，’ｆｆｔ．ｐｊｔ’）；　Ｐｒｏｊｐａｔｈ＝ｆｉｌｅｐａｒｔｓ（ｐｒｏｊｆｉｌｅ）；Ｏｐｅｎ（ｃｃ，ｐｒｏｊｆｉｌｅ）。编译链接ＣＣＳ　ＩＤＥ中当前的工程文件，生成可执行文件，命令为Ｂｕｉｌｄ（ｃｃ）。可把执行文件加载到目标ＤＳＰ中，Ｌｏａｄ（ｃｃ，＇ｆｆｔ．ｏｕｔ＇）。

（６）在ＭＡＴＬＡＢ环境中对ＣＣＳ　ＩＤＥ连接对象进行操作。

在程序中插入一个断点。使用命令ｉｎｓｅｒｔ（ｃｃ，＇ｆｆｔ．ｃ＇，５２，＇ｂｒｅａｋ＇）；可在ｆｆｔ．ｃ文件的第５２行加入一个断点。控制目标ＤＳＰ的执行。ｈａｌｔ（ｃｃ）可停止目标ＤＳＰ；ｒｅｓｔａｒｔ（ｃｃ）会复位ＰＣ到程序入口；ｒｕｎ（ｃｃ，＇ｒｕｎｔｏｈａｌｔ＇，３０），运行到断点处才把控制权返回给ＭＡＴＬＡＢ。访问目标ｄｓｐ中的寄存器。执行命令ｒｅｇ０＝ｒｅｇｒｅａｄ（ｃｃ，＇Ａ０＇，＇２ｓｃｏｍｐ＇）；则读寄存器Ａ０中的值，并转换成双精度数，分配给ＭＡＴＬＡＢ中的ｒｅｇ０。关闭ＣＣＳＩＤＥ连接对象。调试完成后，使用Ｃｌｅａｒ函数删除对象句柄ｃｃ。

４　结语

本文通过实例程序介绍了一种通过Ｍａｔｌａｂ的ＣＣＳＬｉｎｋ工具辅助调试ＤＳＰ程序的方法。通过这种交互的调试方法，可以降低ＤＳＰ程序设计的难度，提高工作效率，是ＤＳＰ初学者和软件开发者的一个捷径。

参考文献

［１］　李真芳，苏涛，ｓ黄小宇．ＤＳＰ程序开发［Ｍ］．

西安电子科技大学出版社，２００３，１０．［２］　郑红，吴冠．ＴＭＳ３２０Ｃ５４Ｘ　ＤＳＰ应用系统

设计［Ｍ］．北京航空航天大学出版社，２００２．［３］　苏金明，黄国明，刘波．ＭＡＴＬＡＢ与外部程

序接口［Ｍ］．电子工业出版社，２００３，１１．［４］　ＴＭＳ３２０Ｃ５４０ｘ　ＤＳＰ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒ’ｓ

Ｇｕｉｄｅ．ＴＥＸＡＳ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．２００１．

ＭＡＴＬＡＢ在ＤＳＰ程序开发过程中的应用

淮文军　周燕

（苏州市职业大学电子信息工程系 江苏苏州 ２１５１０４）

摘　要：针对ＤＳＰ应用系统开发过程中算法程序的预期结果很难一次调试完成，使用汇编语言的调试过程非常复杂，且初学者不易掌握汇编指令的问题，介绍一种利用ＭＡＴＬＡＢ软件中内嵌的ＣＣＳＬｉｎｋ工具协助ＤＳＰ程序调试的方法。通过ＭＡＴＬＡＢ软件与ＣＣＳ　ＩＤＥ软件的交互，可以降低ＤＳＰ算法程序开发的复杂性、缩短开发周期、提高学习效率。

关键词：ＭＡＴＬＡＢ ＤＳＰ ＣＣＳＬｉｎｋ中图分类号：ＴＰ３１１

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７２－３７９１（２００７）０９（ａ）－００９２－０１

图１：ＤＳＰ处理器的开发流程