TMS320C54x系列DSP指令和編程指南

前言

經(jīng)過(guò)全體編譯老師和編譯委員會(huì)近一年的努力，《TI DSP系列中文手冊(cè)》終于陸續(xù)和廣大讀者見(jiàn)面了。數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor，DSP）是對(duì)信號(hào)和圖像實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理的一類高性能的CPU。所謂"實(shí)時(shí)（Real-Time）實(shí)現(xiàn)"，是指一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)能在人們聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)或按任務(wù)要求所允許的時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并將其輸出。目前，DSP已廣泛應(yīng)用于通信、家電、航空航天、工業(yè)測(cè)量、控制、生物醫(yī)學(xué)工程及軍事等許許多多需要實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域。美國(guó)德州儀器（Texas Instruments，TD公司是全球DSP研發(fā)和生產(chǎn)的領(lǐng)先者。自1982年推出第一塊DSP芯片以來(lái)，到20世紀(jì)90年代中期，TI先后推出了C10、C20、C230、C40、C50及C80等6代TMS320系列的DSP產(chǎn)品。緊接著又推出了C2000系列、C5000系列和C6000系列三大主流產(chǎn)品，并推出了將DSP和ARM合為一體的OMAP系列。這些產(chǎn)品無(wú)論是在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)都獲得了廣泛的應(yīng)用。例如，“TI中國(guó)大學(xué)計(jì)劃”在2003年舉辦的“TI DSP設(shè)計(jì)比賽”中，國(guó)內(nèi)高校就有約90個(gè)隊(duì)參加，足見(jiàn)DSP在我國(guó)已經(jīng)得到普遍的重視。凡是從事過(guò)含有CPU的系統(tǒng)（單片機(jī)或DSP）的設(shè)計(jì)人員都知道，為了順利地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)，一本或幾本好的手冊(cè)是必不可少的，其中包括該CPU的結(jié)構(gòu)手冊(cè)、指令和匯編語(yǔ)言手冊(cè)以及開(kāi)發(fā)手冊(cè)等。由于TI的DSP發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新快，因此其手冊(cè)自然也非常多。由于手冊(cè)需要更新和補(bǔ)充，因此，彼此之間難免會(huì)出現(xiàn)重復(fù)和種類繁多的現(xiàn)象。使用過(guò)TI DSP文檔的用戶都  感覺(jué)到，其手冊(cè)在使用上是有相當(dāng)難度的。另外，TI DSP文檔都是用英文寫(xiě)成，這也給部分工程技術(shù)人員帶來(lái)一定的困難。鑒于此，TI中國(guó)主管提出委托國(guó)內(nèi)的高校老師對(duì)其文檔進(jìn)行編譯，并授權(quán)清華大學(xué)出版社正式出版。在“TI中國(guó)大學(xué)計(jì)劃”的建議下，2003年6月通過(guò)推薦和報(bào)名方式成立了編譯委員會(huì)。通過(guò)認(rèn)真討論，編譯委員會(huì)首先確定了文檔編譯的原則，然后確定了編譯的書(shū)目，最后確定了每一本書(shū)的編譯者。

內(nèi)容概要

本書(shū)以美國(guó)TI公司的TMS320C54x系列DSP芯片為描述對(duì)象。TMS320C54x系列是定點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。本書(shū)主要由TI公司的3個(gè)文獻(xiàn)編譯而成，它們是TMS320C54x Assembly Language Tools User's Guide、TMS320C54x Optimizing C／C++Compiler User's Guide以及TMS320C54x DSP Reference Set Volume 2：Mnemonic Instruction Set。    本書(shū)詳細(xì)介紹了TMS320C54x系列DSP芯片的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程、匯編語(yǔ)言指令集、匯編語(yǔ)言工具和C語(yǔ)言編譯器的使用以及代碼優(yōu)化方法等。全書(shū)分為3個(gè)部分，共22章。第1部分為匯編語(yǔ)言工具，由第1到第11章組成。第2部分為C編澤器，由第12到第19章組成。第3部分為匯編語(yǔ)言指令集，由第20到第22章組成。    本書(shū)適合于從事DSP開(kāi)發(fā)應(yīng)用的工程技術(shù)人員閱讀，也可以作為相關(guān)專業(yè)研究生的參考資料。

書(shū)籍目錄

第1部分 匯編語(yǔ)言工具   第1章 匯編語(yǔ)言工具概述   第2章 通用目標(biāo)文件格式介紹   第3章 匯編器   第4章 匯編偽指令   第5章 宏語(yǔ)言   第6章 連接器描述   第7章 文檔管理器   第8章 絕對(duì)地址列表器描述   第9章 交叉引用列表器描述   第10章 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換工具   第11章 助記符到代數(shù)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換器描述 第2部分 C編譯器   第12章 C/C++編譯器概述   第13章 C/C++編譯器的使用   第14章 優(yōu)化代碼   第15章 C54x的C語(yǔ)言   第16章 運(yùn)行時(shí)環(huán)境   第17章 運(yùn)行時(shí)支持函數(shù)   第18章 建庫(kù)工具   第19章 C++的名稱復(fù)原 第3部分 匯編語(yǔ)言指令集   第20章 匯編語(yǔ)言指令集概述   第21章 指令集概述   第22章 匯編語(yǔ)言指令

章節(jié)摘錄

插圖：下面簡(jiǎn)要介紹圖1.1中的各個(gè)開(kāi)發(fā)工具。C／C++編譯器將C語(yǔ)言或C++語(yǔ)言的源代碼轉(zhuǎn)換成C54x的匯編語(yǔ)言源代碼。編譯器工具包中也包含了建庫(kù)工具，用來(lái)建立用戶自己的運(yùn)行時(shí)支持庫(kù)。匯編器將匯編語(yǔ)言源代碼轉(zhuǎn)換為COFF格式的機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)代碼。C54有兩種匯編器，分別用來(lái)匯編助記符匯編語(yǔ)言源文件和代數(shù)匯編語(yǔ)言源文件。源文件中可以包含指令、匯編偽指令以及宏偽指令。用戶可以使用匯編偽指令來(lái)控制匯編器的操作，如源列表的格式、數(shù)據(jù)對(duì)齊以及段的內(nèi)容等。連接器將匯編器產(chǎn)生的多個(gè)可重新定位的COFF目標(biāo)文件組合起來(lái)，生成一個(gè)可執(zhí)行的COFF目標(biāo)程序塊?？蓤?zhí)行的COFF、目標(biāo)程序塊生成后，將符號(hào)與存儲(chǔ)位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，并且解決對(duì)這些符號(hào)的訪問(wèn)。它也接受之前連接器運(yùn)行時(shí)所創(chuàng)建的文檔庫(kù)成員和輸出模塊。連接器偽指令用來(lái)組合目標(biāo)文件的段，把段或符號(hào)限定在某個(gè)地址或某些存儲(chǔ)器地址范圍內(nèi)，并定義或者重新定義全局符號(hào)等。文檔管理器將一組文件收集保存到單個(gè)檔案文件中，稱為庫(kù)。例如，用戶可以將幾個(gè)宏文件保存為一個(gè)宏庫(kù)。匯編器搜索庫(kù)，并且將其中的成員作為宏塊供源文件調(diào)用。用戶也可以將多個(gè)目標(biāo)文件保存成一個(gè)目標(biāo)程序庫(kù)，連接器在執(zhí)行連接時(shí)將外部對(duì)此目標(biāo)程序的調(diào)用導(dǎo)人到庫(kù)中。助記符指令到代數(shù)指令的轉(zhuǎn)換器將包含助記符指令的源文件轉(zhuǎn)換成包含代數(shù)指令的源文件。建庫(kù)工具用來(lái)建立用戶定制的C／C++運(yùn)行時(shí)支持庫(kù)。TI提供的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)支持庫(kù)函數(shù)的源代碼存儲(chǔ)在rts.src文件中，目標(biāo)代碼存儲(chǔ)在文件rts.1ib中。十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換工具TMS320C54x的CCS調(diào)試器以COFF文件為輸人，但是絕大多數(shù)的EPROM編程器卻不能識(shí)別COFF、文件，需要使用十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換工具將COFF目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換成TI-tagged格式、Intel格式、Motorola格式或者Tektronix格式的目標(biāo)文件后才能下載到EPROM編程器中。絕對(duì)地址列表器  讀取連接后的目標(biāo)文件，創(chuàng)建.abs輸出文件。用戶可以匯編.abs文件產(chǎn)生一個(gè)包含絕對(duì)地址而非相對(duì)地址的列表。如果不用絕對(duì)地址列表器，產(chǎn)生這樣一個(gè)列表是很麻煩的工作，可能需要很多手工操作。交叉引用列表器用目標(biāo)文件產(chǎn)生一個(gè)交叉引用列表，顯示符號(hào)、符號(hào)的定義以及它們?cè)谝堰B接的源文件中的引用情況。

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