汇编语言程序开发工具.pptx

1、2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,1,第4章 汇编语言程序开发工具,内容提要 可编程DSP芯片开发需要一套完整的软、硬件开发工具。通常可分成代码生成工具和代码调试工具两大类。 代码生成工具是指将高级语言或汇编语言编写的DSP程序转换成可执行的DSP芯片目标代码的工具程序，主要包括汇编器、链接器和C编译器以及一些辅助工具程序等。 代码调试工具包括C/汇编语言源码调试器、仿真器等。 本章主要介绍代码生成工具，包括C54x软件开发流程、汇编语言程序的编写、编辑、汇编和链接过程、COFF段的一般概念、汇编器和链接器处理段的方法以及程序的重定位等。,2018年4月23日4时29分,DSP

2、原理及应用,2,第4章 汇编语言程序开发工具,4.1 TMS320C54x软件开发过程 4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程 4.3 COFF的一般概念 4.4 源程序的汇编4.5 链接器的使用,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,3,第4章 汇编语言程序开发工具,4.1 TMS320C54x软件开发过程,C54x的应用软件开发主要完成以下工作：(1) 选择编程语言编写源程序 C54x提供2种编程语言，即汇编语言和C/C+语言。 对于完成一般功能的代码，这两种语言都可使用，但对于一些运算量很大的关键代码，最好采用汇编语言来完成，以提高程序的运算效率。(2) 选择开发工具和环

3、境 C54x提供了两种开发环境。即非集成开发环境和集成开发环境CCS。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,4,第4章 汇编语言程序开发工具,4.1 TMS320C54x软件开发过程,1. C54x应用软件开发流程,C54x应用软件的开发可在TI公司提供的开发环境中进行,用户可以用C/C+语言或汇编语言编写源文件，经C编译器、汇编器生成COFF格式的目标文件，再用链接器进行链接，生成在C54x上可执行的目标代码，然后利用调试工具对可执行的目标代码进行仿真和调试。 当调试完成后，通过Hex代码转换工具，将调试后的可执行目标代码转换成EPROM编程器能接受的代码，并将该代码固化到EP

4、ROM中或加载到用户的应用系统中，以便DSP目标系统脱离计算机单独运行。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,5,第4章 汇编语言程序开发工具,1. C54x应用软件开发流程,开发过程的目的是产生一个可以由C54x目标系统执行的模块。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,6,第4章 汇编语言程序开发工具,2. C54x的开发工具,TI公司提供的DSP开发环境和工具主要包括以下三个部分： 代码生成工具 代码调试工具 实时操作系统,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,7,第4章 汇编语言程序开发工具,2. C54x的开发工具,(1)代码生成工具：, C编译

5、器：用来将C/C+语言源程序自动编译为C54x的汇编语言源程序。 汇编器：用来将汇编语言源文件汇编成机器语言COFF目标文件。 链接器：将汇编生成的、可重新定位的COFF目标模块组合成一个可执行的COFF目标模块。 文档管理器：允许用户将一组文件（源文件或目标文件）集中为一个文档文件库。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,8,第4章 汇编语言程序开发工具,2. C54x的开发工具, 助记符指令代数式指令翻译器：用来将包含助记符指令的汇编语言源文件转换成包含代数式指令的汇编语言源文件。 建库实用程序：用来建立用户自己使用的、并用C/C+语言编写的支持运行的库函数。 十六进制转换程

6、序：可以很方便地将COFF目标文件转换成TI、Intel、Motorola等公司的目标文件格式。,(1)代码生成工具：,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,9,第4章 汇编语言程序开发工具,2. C54x的开发工具,(1)代码生成工具：, 绝对制表程序：将链接后的目标文件作为输入,生成.abs输出文件。 交叉引用制表程序：利用目标文件生成一个交叉引用清单，列出链接的源文件中的符号以及它们的定义和引用情况。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,10,第4章 汇编语言程序开发工具,2. C54x的开发工具,(2)代码调试工具：, C/汇编语言源码调试器：与软件仿真器、评

7、价模块、软件开发系统、软件仿真器等配合使用。 软件仿真器：是一种模拟DSP芯片各种功能并在非实时条件下进行软件调试的调试工具，它不需目标硬件支持，只需在计算机上运行。 初学者工具DSK：是TI公司提供给初学者进行DSP编程练习的一套廉价的实时软件调试工具。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,11,第4章 汇编语言程序开发工具,2. C54x的开发工具,(2)代码调试工具：, 软件开发系统SWDS：是一块PC插卡，可提供低成本的评价和实时软件开发，还可用来进行软件调试，程序可在DSP芯片上实时运行。 可扩展的开发系统仿真器(XDS510)：可用来进行系统级的集成调试，是进行DSP

8、芯片软硬件开发的最佳工具。 评价模块EVM板：是一种低成本的开发板，可进行DSP芯片评价、性能评估和有限的系统调试。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,12,第4章 汇编语言程序开发工具,4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程,汇编语言源程序可以在任何一种文本编辑器中进行。如笔记本、WORD、EDIT、TC等。 当汇编语言源程序编写完成后，还必须经过汇编和链接后才能运行。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,13,第4章 汇编语言程序开发工具,4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程,示意图,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,14,第4章 汇

9、编语言程序开发工具,4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程,1. 编辑,利用各种文本编辑器，如笔记本、WORD、EDIT和TC等，可编写汇编语言源程序。,2. 汇编,当汇编语言源程序编写好以后，可利用C54x的汇编器ASM500，对一个或多个源程序分别进行汇编,并生成列表文件(.lst)和目标文件(.obj)。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,15,第4章 汇编语言程序开发工具,4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程,2. 汇编,常用的汇编命令：,asm500 %1 s 1 x,调用汇编器命令,源文件名,将程序所有定义的符号放在目标文件的符号表中,生成一个列表文件.l

10、st,生成一个交叉汇编表,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,16,第4章 汇编语言程序开发工具,4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程,3. 链接,所谓链接，就是利用C54x的链接器LNK500，根据链接器命令文件(.cmd)对已汇编过的一个或多个目标文件(.obj)进行链接，生成输出文件(.out)和存储器映像文件(.map) 。,常用的汇编器命令：,lnk500 %1.cmd,lnk500: 调用链接器命令,%1.cmd: 链接命令文件名，该文件须指明目标文件、输入文件、输出文件、链接选项和存储器配置要求等。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,17,第4

11、章 汇编语言程序开发工具,4.3 COFF的一般概念,汇编器和链接器生成的目标文件，是一个可以由C54x器件执行的文件。这些目标文件的格式称之为公共目标文件格式(COFF)。,在编写汇编语言程序时，COFF采用代码段和数据段的形式，以便于模块化的编程，使编程和管理变得更加方便。 这些代码段和数据段简称为段。汇编器和链接器提供一些伪指令来建立和管理各种各样的段。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,18,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3 COFF的一般概念,4.3.1 COFF文件的基本单元,COFF文件有3种类型：COFF0、COFF1、COFF2。,每种类型的COFF文件，

12、其标题格式都有所不同，但数据部分是相同的。,链接器能够读/写所有类型的COFF文件，默认时链接器生成的是COFF2文件，采用-vn链接选项可以选择不同类型的COFF文件。,C54x汇编器和C编译器产生的是COFF2文件。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,19,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.1 COFF文件的基本单元,1. 段(sections),是COFF文件中最重要的概念。每个目标文件都分成若干段。,段是存储器中占据相邻空间的代码或数据块。一个目标文件中的每个段都是分开的和各不相同的。,COFF目标文件都包含以下3种形式的段： .text 段(文本段)，通常包含可执

13、行代码； .data 段(数据段)，通常包含初始化数据； .bss 段(保留空间段)，通常为未初始化变量保留存储空间。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,20,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.1 COFF文件的基本单元,2. 段的基本类型,COFF目标文件中的段有两种基本类型。, 初始化段 未初始化段,(1) 初始化段,初始化段中包含有数据或程序代码。主要有： .text段已初始化段； .data段已初始化段； .sect段已初始化段，由汇编器伪指令建立 的自定义段。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,21,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.1 COF

14、F文件的基本单元,2. 段的基本类型,COFF目标文件中的段有两种基本类型。,(2) 未初始化段,在存储空间中，为未初始化数据保留存储空间。它包括： .bss段未初始化段； .usect段未初始化段，由汇编命令建立的命 名段（自定义段）。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,22,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.1 COFF文件的基本单元,3. 段与目标存储器的对应关系,汇编器的任务：在汇编过程中，根据汇编命令用适当的段将各部分程序代码和数据连在一起，构成目标文件。 链接器的任务：就是分配存储单元，将目标文件中的段重新定位到目标系统的存储器中，这一过程称为定位或分配。,20

15、18年4月23日4时29分,DSP原理及应用,23,第4章 汇编语言程序开发工具,3. 段与目标存储器的对应关系,目标文件中的段与目标存储器之间的关系,.bss,.data,.text,RAM,E2PROM,ROM,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,24,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,汇编器对段的处理是通过段伪指令来区别各个段的，并将段名相同的语句汇编在一起。 汇编器有5条伪指令可识别汇编语言程序的各个部分：, .bss .usect .text .data .sect,定义未初始化段定义未初始化段定义已初始化段定义已初始化段定义已初始化段,201

16、8年4月23日4时29分,DSP原理及应用,25,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,未初始化段就是在C54x存储器中保留空间，通常它们被定位在RAM区。在目标文件中，这些段中没有确切的内容。 由这些段定义的空间仅作为临时存储空间，在程序运行时，可以利用这些存储空间存放变量。 未初始化段分为默认的和命名的两种，分别由汇编器伪指令.bss和.usect产生。,1. 未初始化段,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,26,第4章 汇编语言程序开发工具,(1) .bss伪指令,1. 未初始化段,用于在bss段中保留若干个空间。 格式： .bss 符号， 字数,符号

17、对应于保留的存储空间第一个字的变量名称。 可以让其他段引用，也可以用.global命令定义为全 局符号。,字数表示在bss段或标有名字的段中保留若干个存储单元。,每调用一次.bss伪指令，汇编器在相应的段保留更多的空间。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,27,第4章 汇编语言程序开发工具,1. 未初始化段,(2) .usect伪指令,用于为指定的命名段保留若干个空间。 格式： 符号 .usect “段名”， 字数,段名程序员为未初始化的命名段定义的名字。,每调用一次.usect伪指令，汇编器在指定的命名段保留更多的空间。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,28

18、,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,已初始化段中包含有可执行代码或初始化数据。 这些段中的内容都在目标文件中，当加载程序时再放到C54x的存储器中。每个已初始化段都是可以重新定位的，并且可以引用其他段中所定义的符号。链接器在链接时会自动地处理段间的相互引用。 已初始化段由.text、.data和.sect三个伪指令建立。,2. 已初始化段,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,29,第4章 汇编语言程序开发工具,已初始化命令的句法：,2. 已初始化段,.text 段起点 .data 段起点 .sect “段名”,段起点,段起点是任选项。 若选用，它为段程序

19、计数器SPC定义一个起始值。 若默认，则SPC从0开始。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,30,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,当汇编器遇到.text或.data或.sect命令时，将停止对当前段的汇编(相当于一条结束当前段汇编的命令)，然后将紧接着的程序代码或数据汇编到指定的段中，直到再遇到另一条.text、.data或.sect命令为止。 当汇编器遇到.bss或.usect命令时，并不结束当前段的汇编，只是暂时从当前段脱离出来，并开始对新的段进行汇编。 .bss和.usect命令可以出现在一个已初始化段的任何位置，而不会对它的内容发生影响。,2

20、018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,31,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,命名段由用户指定，与默认的.text，.data和.bss段的使用相同，但它们被分开汇编。 假如一部分可执行代码（例如初始化程序）不希望和.text段分配在一起，可将它们汇编进一个命名段，这样就可定位在与.text不同的地方。也可将初始化的数据汇编到与.data段不同的地方，或者将未初始化的变量保留在与.bss段不同的位置。 可用.usect和.sect两个伪指令产生命名段。,3. 命名段（自定义段）,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,32,第4章 汇编语言程序开发

21、工具,.usect伪指令产生类似.bss的段，为变量在RAM中保留存储空间。 .sect伪指令产生类似.text和.data的段，可以包含代码或数据。.sect伪指令产生可重新定位地址的命名段。,3. 命名段,产生命名段伪指令格式：,符号 .usect “段名”，字数 .sect “段名”,可以产生多达32767个不同的命名段。段名可长达200个字符。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,33,第4章 汇编语言程序开发工具,对于.sect和.usect伪指令，段名可以作为子段的参考。 每次用一个新名字调用这些伪指令时，就产生一个新的命名段。 若用已有的段名调用这些伪指令，则汇编器

22、就将代码或数据（或保留空间）汇编进相应名称的段中。 不同的伪指令不能使用相同的名字。即不能用.usect创建了命名段，然后又用.sect创建一个相同名字的段。,3. 命名段,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,34,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,子段是较大段中的小段。链接器可以像处理其他段一样处理子段。 子段结构可用来对存储器空间进行更紧凑的控制,可以使存储器空间分配更加紧密。,4. 子段,子段命名格式：,基段名： 子段名,子段名前为基段名，随后为冒号，最后为子段名。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,35,第4章 汇编语言程序开发工

23、具,对于子段，汇编器可以单独为其分配存储单元，或者在相同的基段名下与其他段组合在一起。 用.sect命令建立的段是已初始化的子段； 用.usect命令建立的段是未初始化的子段。,4. 子段,例如，若要在.text段内建立一个称之为_func的子段，其命令格式：,.sect “.text：_func”,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,36,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.2 汇编器对段的处理,汇编器为每个段都安排了一个单独的程序计数器称之为段程序计数器SPC。 SPC表示在程序代码或数据段内当前的地址。开始时汇编器将每个SPC置0。当汇编器将程序代码或数据加到段内时，增加

24、相应的SPC值。若再继续对某个段汇编，则相应的SPC就在先前的数值上继续增加。 链接器在链接时要对每个段进行重新定位。,5. 段程序计数器SPC,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,37,第4章 汇编语言程序开发工具,【例4.3.1】段命令应用举例。,汇编语言源程序：,.datacoeff .word 044h,055h,066h .bss buffer，8 prt .word 0456h .textadd： LD 0Dh，A aloop：SUB #1，A BC aloop，AGEQ .dataivals .word 0CCh，0DDh，0EEh,;初始化数据段 ;3组数据放入.

25、data段 ;在.bss段保留8个单元 ;0456h放入.data段 ;初始化文本段 ;1字指令 ;2字指令 ;2字指令,共计5个字,;初始化数据段 ;3组数据放入.data段,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,38,第4章 汇编语言程序开发工具,汇编语言源程序：,var2 .usect “newvars”，2 inbuf .usect “newvars”，8 .text mpy： LD 0Ah，B mloop： MPY #0Ah，B BC mloop，BNOV .sect “vectors” .word 044h，088h,;建立newvars命名段,保留2个单元 ;在new

26、vars段保留8个单元 ;初始化文本段 ;1字指令 ;2字指令 ;2字指令,共计5个字,;建立vectors命名段 ;2组数据放入vectors命名段,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,39,第4章 汇编语言程序开发工具,经汇编后，得列表文件（部分）：,2 *3 * 汇编一个初始化表到.data段 *4 *5 0000 .data6 0000 0044 coeff .word 044h,055h,066h 0001 0055 0002 00667 *8 * 在.bss段中为变量保留空间 *9 *10 0000 .bss buffer，811 *12 * 仍然在.data 段中

27、*13 *14 0003 0456 prt .word 0456h,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,40,第4章 汇编语言程序开发工具,15 *16 * 汇编代码到.text段 *17 *18 0000 .text19 0000 100d add： LD 0Dh，A20 0001 f010 aloop： SUB #1， A 0002 0001 21 0003 f842 BC aloop，AGEQ 0004 0001 22 *23 * 汇编另一个初始化表到.data 段 * 24 *25 0004 .data 26 0004 00cc ivals .word 0CCh，0DDh

28、，0EEh 0005 00dd 0006 00ee27 *28 * 为更多的变量定义另一个段 *29 *30 0000 var2 .usect “newvars”，2 31 0001 inbuf .usect “newvars”，8,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,41,第4章 汇编语言程序开发工具,32 *33 * 汇编更多代码到.text段 *34 *35 0005 .text 36 0005 110a mpy： LD 0Ah，B 37 0006 f166 mloop MPY #0Ah，B 0007 000a 38 0008 f868 BC mloop，BNOV 0009

29、 0006 39 *40 * 为中断向量.vectors定义一个自定义段 * 41 *42 0000 .sect “vectors” 43 0000 0044 .word 044h，088h 0001 0088,源程序的行号,段程序计数器,目标代码,汇编语言源程序,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,42,第4章 汇编语言程序开发工具,汇编语言源程序经过汇编后，共建立了5个段： .text段文本段，段内有10个字可执行 的程序代码。 .data段已初始化的数据段，段内有7 个字的数据。 vectors段用.sect命令生成的命名段, 段内有2个字的初始化数据。 .bss段未初始化

30、的数据段，在存储器中 为变量保留8个存储单元。 newvars段用.usect命令建立的命名段, 为变量保留10个存储单元。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,43,第4章 汇编语言程序开发工具,经汇编后，得列表文件（部分）：,2 *3 * 汇编一个初始化表到.data段 *4 *5 0000 .data6 0000 0044 coeff .word 044h,055h,066h 0001 0055 0002 00667 *8 * 在.bss段中为变量保留空间 *9 *10 0000 .bss buffer，811 *12 * 仍然在.data 段中 *13 *14 0003

31、0456 prt .word 0456h,5 0000 .data,6 0000 0044 coeff .word 044h,055h,066h,10 0000 .bss buffer，8,14 0003 0456 prt .word 0456h,.data,6,0044,6,0055,6,0066,10,.bss,没有数据保留8个字,14,0456,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,44,第4章 汇编语言程序开发工具,15 *16 * 汇编代码到.text段 *17 *18 0000 .text19 0000 100d add： LD 0Dh，A20 0001 f010 al

32、oop： SUB #1， A 0002 0001 21 0003 f842 BC aloop，AGEQ 0004 0001 22 *23 * 汇编另一个初始化表到.data 段 * 24 *25 0004 .data 26 0004 00cc ivals .word 0CCh，0DDh，0EEh 0005 00dd 0006 00ee27 *28 * 为更多的变量定义另一个段 *29 *30 0000 var2 .usect “newvars”，2 31 0001 inbuf .usect “newvars”，8,.text,18 0000 .text,19 0000 100d add： LD

33、 0Dh，A,19,100d,20 0001 f010 aloop： SUB #1， A,20,f010,20,0001,21 0003 f842 BC aloop，AGEQ,21,f842,21,0001,25 0004 .data,26 0004 00cc ivals .word 0CCh，0DDh，0EEh,.data,26,00cc,26,00dd,26,00ee,30 0000 var2 .usect “newvars”，2,newvars,30,保留2个字,31 0001 inbuf .usect “newvars”，8,31,保留8个字,2018年4月23日4时29分,DSP原理

34、及应用,45,第4章 汇编语言程序开发工具,32 *33 * 汇编更多代码到.text段 *34 *35 0005 .text 36 0005 110a mpy： LD 0Ah，B 37 0006 f166 mloop MPY #0Ah，B 0007 000a 38 0008 f868 BC mloop，BNOV 0009 0006 39 *40 * 为中断向量.vectors定义一个自定义段 * 41 *42 0000 .sect “vectors” 43 0000 0044 .word 044h，088h 0001 0088,35 0005 .text,.text,36 0005 110a

35、 mpy： LD 0Ah，B,36,110a,37 0006 f166 mloop MPY #0Ah，B,37,f168,37,000a,38 0008 f868 BC mloop，BNOV,38,f868,38,0006,42 0000 .sect “vectors”,vectors,43 0000 0044 .word 044h，088h,43,0044,43,0088,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,46,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.3 链接器对段的处理,链接器是开发C54x器件必不可少的开发工具之一，它对段处理时有2个主要任务： 将一个或多个COFF目标文件

36、中的各种段作为链接器的输入段，经链接后在一个执行的COFF输出模块中建立各个输出段； 在程序装入时对其重新定位，为各个输出段选定存储器地址。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,47,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.3 链接器对段的处理,链接器有2条伪指令支持上述任务：, MEMORY伪指令用来定义目标系统的存储器配置空间，包括对存储器各部分命名，以及规定它们的起始地址和长度。 SECTIONS伪指令用来指定链接器将输入段组合成输出段方式，以及输出段在存储器中的位置，也可用于指定子段。 若未使用伪指令，则链接器将使用目标处理器默认的方法将段放入存储空间。,2018年4月23

37、日4时29分,DSP原理及应用,48,第4章 汇编语言程序开发工具,4.3.3 链接器对段的处理,1. 默认的存储器分配,链接器可对多个目标文件进行链接。若链接文件中不使用MEMORY和SECTIONS命令，则为默认方式。 每个目标文件都有.text，.data、.bss段和命名段。若采用默认链接，链接器将对多个目标文件中的各个段进行组合，形成各自的对应段，并将各个段配置到所指定的存储器中，形成可执行的目标模块。 在默认的方式下，链接器将从存储器的0080h开始，对组合后的各段进行存储器配置。,2018年4月23日4时29分,DSP原理及应用,49,第4章 汇编语言程序开发工具,默认的存储器分配： 将所有.text段组合在一起，形成一个.text段，并分配到程序存储器中； 将多个目标文件中的.data段组合在一起，分配到紧接着.text段的程序存储空间中； 将.bss段组合，配置到数据存储器中； 组合命名段。初始化的命名段按顺序分配到紧随.data段的程序存储器，而未初始化命名段将被配置到紧随.bss段的数据存储器中。,