第5章嵌入式代码的快速生成
利用RTW-EC(Real-Time Workshop Embedded Coder)等工具为用户算法自动生成嵌入式代码，是一种高效、实用的方法，目前国内外各大公司在进行新产品开发时已广泛采用。其核心思想是让工程师把主要精力集中于算法的研究上，把枯燥、困难的代码编写工作留给计算机去自动完成，这样可以大大缩短产品的开发周期，降低市场风险。本章主要以TI DSP 为例讲述嵌入式代码的快速生成方法。它的工作流程如图5.1.1所示：
图5.1.1 TI DSP代码快速生成的工作流程
本章主要内容包括：
●CCS介绍
●利用RTWEC生成DSP的目标代码
●MATLAB与CCS的交互式开发
●应用实例
5.1 CCS介绍
CCS（Code Composer Studio）代码调试器是一种针对TI产品的交互式集成开发环境IDE。它提供了环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具。CCS的功能十分强大，它集成了代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能，而且支持C/C++和汇编的混合编程。
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CCS的应用程序主要完成系统的软件开发与调试，能将汇编语言和C语言程序编译链接生成COFF（公共目标文件）格式的可执行文件，并将程序下载到目标DSP上运行。
进行CCS开发的代码生成流程图如图5.1.2所示，源代码文件通过编译自动打开反汇编窗口（参看5.1.1节）。链接器根据目标系统的存储空间信息能够将COFF目标文件链接成可执行文件(.out)，目标系统的存储空间信息是在链接器命令文件(.cmd)中配置的（参看
5.1.2节）。
由于3.3版本的CCS断点中隐含探针的功能，因此工具栏上不再有探针的图标。为了解开一部分读者对CCS3.3探针的疑惑，将在5.1.3节着重介绍探针的设置。
图5.1.2 代码生成流程图
5.1.1 反汇编窗口
可通过选择View →Disassembly，或点击调试工具栏的View Disassembly图标来打开反汇编窗口。把可执行代码加载到目标板或Simulator中时，CCS IDE会自动打开反汇编窗口，反汇编窗中显示调试所需的反汇编指令及符号信息。反汇编是汇编的逆过程，是将存储器的内容用汇编语言代码显示出来，符号信息包括目标板上表示地址或值的字符或字符串。
对每一条反汇编指令，反汇编窗同时显示该指令所在的存储器地址及其对应的机器代码，用一个黄箭头指示当前程序计数器PC的位置（如图5.1.3所示）。当用stepping命令单步执行程序时，PC指针会指向当前执行指令的前一行。
图5.1.3 反汇编窗口
5.1.2 链接命令文件
CCS的工程文件需包含CMD文件，即链接命令文件，用来配置目标系统的存储空间分配，并为各段指定地址。常用的命令标识符有MEMORY和SECTIONS这两个伪指令，利用这些标示符可为各段指定存储区域，组合各目标文件中的段，并在链接时定义或重新定义全局符号。
CMD文件是ASCII文件，包含以下内容：
①输入文件名，可以是目标文件、库文件或其他命令文件；
②链接器选项；
③MEMORY和SECTIONS命令，MEMORY用于指定目标存储器的配置，SECTIONS 用于指定段的地址；
④赋值语句，用于定义全局符号，并赋值。
MEMORY命令格式
MEMORY
{
[PAGE 0]:  name 1[(attr)]: origin=constant, length=constant
…
[PAGE n]:  name n[(attr)]: origin=constant, length=constant
}
其中，PAGE是可选项，用于指定存储空间页面，通常PAGE 0用于程序存储器，PAGE 1用于数据存储器，默认值为PAGE 0；name为一段存储空间的名称；attr指定段存储空间的属性，有4种选项可选，R表示可读，W表示可写，X表示可以存放执行代码，I表示可以被初始化，默认值具有4种属性；origin表示该段存储空间的起始地址，length表示该段存储空间的长度。
SECTIONS命令格式
SECTIONS
{
name:[property, property, property,…]
name:[property, property, property,…]
…
}
其中，name表示段的名称，是在程序中定义的；property为该段的属性，包括段的内容及在存储空间中的位置。
5.1.3 探针的设置
利用断点可以在指定位置提取/注入数据。断点可以设置在程序的任何位置，当程序运行到断点处时，与断点相关的事件将会被触发，当事件结束后程序会继续执行。
具体设置：
①在要提取/注入数据的代码行单击右键，选择“Toggle Software Breakpoint”，设置软件断点。
②选择Debug →Breakpoint，列出所设置的断点列表，在列表中选取相应的断点，右键选择Property Wi
ndow，设置相应的属性，如放置的地址、输入读取的数据个数和关联的数据文件(*.dat)，数据为输入时Action设置为Read Data from File，为输出时设置为Write Data to File。
5.1.4 CCS的使用
在“Setup CCStudio v3.3”中配置CCS的工作环境，“CCStudio v3.3”为CCS的应用程序。
CCS的配置文件是用来定义DSP芯片和目标板类型的，为了使CCS能工作在不同的硬件或仿真目标板上，必须为CCS系统配置相应的配置文件。配置步骤：双击桌面上的Setup CCStudio v3.3图标，弹出如图5.1.4所示的界面。可在Available Factory Boards列表中选择与目标系统相匹配的配置，将它添加到My System中并保存设置。
图5.1.4 配置CCS目标板
下面通过一个例子介绍CCS软件的使用。
先设置CCS在C6416软仿真环境下运行，选择小端模式(little Endianness)的处理器，再启动CCS的应用程序，选择菜单Debug →Reset CPU。
在CCS的安装目录下创建一个新的用户目录CCSroot\MyProjects\Volume\ (CCSroot 为CCS的安装目录) ，把CCSroot\tutorial\sim64xx\volume1\目录下的所有文件（除去工程文件.pjt）拷贝到CCSroot\MyProjects\Volume\目录下。
(1)创建新的工程文件。选择菜单“Project”的“New”项，弹出如图5.1.5所示的对话框，在Project栏输入要创建的工程名volume，该工程为一空工程。
图5.1.5 新建工程的对话框
(2)向工程中添加文件。选择菜单“Project”的“Add Files to Project”项，添加volume.c、d、load.asm、vectors.asm、volume.件到volume工程中，再添加库文件CCSroot\C6000\cgtools\lib\rts6400.lib到volume工程中，完成工程文件的建立。
(3)选择菜单“Project”的“Build Options…”项。在“Build Options for volume.pjt”对话框中“Compiler”属性页的“Basic”栏中修改“Target Version”项的内容为“C64xx （-mv6400）”（如图5.1.6），设置生成64xx的程序代码。

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