采用MATLAB的DSP調試方法

本文結合具體例證，介紹基于MATLAB 的DSP 應用程序調試方法。

MATLAB 具有強大的分析、計算和可視化功能，利用MATLAB 提供的數十個(gè)專(zhuān)業(yè)工具箱，可以方便、靈活地實(shí)現對自動(dòng)控制、信號處理、通信系統等的算法分析和仿真，是算法設計人員和工程技術(shù)人員必不可少的軟件工具。
數字信號處理器(DSP)作為一種可編程專(zhuān)用芯片，是數字信號處理理論實(shí)用化過(guò)程的重要技術(shù)工具，在語(yǔ)音處理、圖像處理等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。但對于算法設計人員來(lái)講，利用匯編語(yǔ)言或C 語(yǔ)言進(jìn)行DSP 功能開(kāi)發(fā)，對于具有周期長(cháng)、效率低的缺點(diǎn)，不利于算法驗證和產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)。
由MathWorks 公司和TI 公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的MATLAB Link for CCS Development Tools(簡(jiǎn)稱(chēng)CCSLink)是MATLAB6.5 版本(Release13)中增加的一個(gè)全新的工具箱，它提供了MATLAB、CCS 和DSP 目標板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB變量一樣來(lái)操作DSP 器件的存儲器和寄存器，使開(kāi)發(fā)人員在MATLAB 環(huán)境下完成對DSP 的操作，從而極大地提高DSP 應用系統的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

1 CCSLink 初步
CCSLink 工具通過(guò)雙向連接將MATLAB、CCS 和DSP 目標板聯(lián)系起來(lái)，允許開(kāi)發(fā)者利用MATLAB 強大的可視化、數據處理和分析函數對來(lái)自CCS 的數據進(jìn)行分析和處理，極大地簡(jiǎn)化TI 公司DSP 軟件的分析、調試和驗證過(guò)程。三者關(guān)系如圖1示。

圖1 CCSLink連接關(guān)系
CCSLink 的主要特點(diǎn)為：在MATLAB 環(huán)境下完成對DSP器件的調試、數據傳遞和驗證；在MATLAB 和DSP 之間實(shí)現數據實(shí)時(shí)傳遞；支持XDS510 和XDS560 仿真器；提供嵌入式對象，可以訪(fǎng)問(wèn)C/C++變量；擴展了MATLAB 和eXpressDSP工具調試能力。
MATLAB 6.5 版集成了CCSLink1.0 工具，支持CCS 能識別的所有板卡及硬件DSP，包括TIC2000、C5000、C6000 DSP及EVM 板、DSK 板、simulator 及任何符合標準的用戶(hù)板和第三方板。CCSLink 正常工作除了需要MATLAB 及其信號處理工具箱外，還需要TI 的編譯器(compiler)、匯編器(assembler)、鏈接器(linker)、CCS IDE2.1、CCS 配置工具信其他軟件工具。
在MATLAB 環(huán)境下輸入命令
help ccslink
若CCSLink 已正確安裝，則會(huì )顯示產(chǎn)品信息及進(jìn)行CCS 和RTDX 操作的函數列表:
MATLAB Link for Code Composer Studio(tm)
Version 1.0 (R13) 28-Jun-2002。
若MATLAB 不能返回信息，則表明CCSLink 未安裝成功，需進(jìn)行重新安裝。

2 CCSLink 對象的建立
在對DSP 進(jìn)行操作之前，應該首先建立一個(gè)DSP 目標。對于配置了多DSP 系統的用戶(hù)，CCSLink 提供了兩種選擇DSP目標的工具：ccsboardinfo 函數和boardprosel 圖形用戶(hù)界面，用戶(hù)可以根據返回值和自己需求選擇相應的對象。以采用圖形用戶(hù)界面為例，若配置有XDS510 Emulator 和C5416 Simulator 二種DSP 系統，運行[boardNum,procNum] = boardprocsel，則MATLAB 通過(guò)對CCS 配置的自動(dòng)檢測，出現圖2 所示的目標選擇界面。本文根據需要選擇硬件仿真器C54xxXDS510Emulator 并點(diǎn)擊Done，則可返回板卡編號和處理器編號：
boardNum=1，procNum=0。

圖2 CCSLink對象選擇
利用ccsdsp 函數可以確立一個(gè)DSP 對象。ccsdsp 以板卡編號和處理器編號為參數，并在建立鏈接對象后返回其它屬性，如處理器型號、處理器名稱(chēng)等。例如，運行cc=ccsdsp('boardnum',boardNum, 'procnum', procNum)，則建立起一個(gè)CCS IDE 對象的句柄cc。從而可以通過(guò)cc，在MATLAB 下實(shí)現對CCS 的操作并控制DSP 芯片。

3 CCSLink 調試DSP 代碼實(shí)例
建立起MATLAB 鏈接之后，就可以通過(guò)CCS 為DSP 目標產(chǎn)生可執行代碼，并進(jìn)行編譯、調試和分析。在以下的介紹中，均以MATLAB 自帶的工程文件為例。
3.1 加載DSP 目標板
在MATLAB 環(huán)境執行以下代碼：
projfile = fullfile( matlabroot, 'toolbox', 'ccslink', 'ccsdemos', 'ccstutorial','ccstut_54xx.pjt')%選擇工程文件
projpath = fileparts(projfile) %指定工程文件路徑
open(cc,projfile)%打開(kāi)工程文件
visible(cc,1)%使CCS IDE 前臺可見(jiàn)
cd(cc,projpath)%改變MATLAB 工作路徑
build(cc,'all',60)%編譯工程
load(cc,'ccstut_54xx.out',30)%加載可執行文件
則如代碼注釋所示，在MATLAB 環(huán)境下完成了對工程文件的調入、編譯，生成可執行文件并將其加載到DSP 目標板。利用鼠標操作切換到CCS 界面，可以看到在MATLAB 下已經(jīng)完成了對CCS 的各種操作過(guò)程，如圖3 所示。

圖3 CCSLink調試DSP代碼實(shí)例