CMD文件详解.docx

您所在的位置:网站首页 Page0是什么意思 CMD文件详解.docx

CMD文件详解.docx

2023-02-16 13:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

CMD文件详解.docx

CMD文件详解.docx

上传人:t*** 文档编号:13954696 上传时间:2022-08-26 格式:DOCX 页数:13 大小:31.37KB

CMD文件详解

开发TI公司的DSP芯片,肯定要编写或者修改CMD文件,这是在单片机开发中没有碰到过的新事物,也是学习DSP的难点。

面对里面种类繁多、名称各异、来历不明、作用不清、功能千差万别的存储器、区域和变量、寄存器,初学者往往都会一头雾水。

甚至很多人已经把项目成功地完成了,对CMD文件仍然是一知半解。

笔者也经历了极度困惑的过程,曾经大量地看书,下载资料,分析所能搜集到的CMD源文件。

可惜的是,无论是TI公司的原始文档,还是网上的资料,或者BBS的帖子,都没有透彻地说明CMD文件的原理和使用,只说“然”,要靠自己去体会“所以然”,去“悟”。

终于有一天,我悟到了,也许只是“一些”。

现在,我把自己的“一些”写下来。

我将细致而通俗地说明CMD文件的原理,给您“鱼”,更给您“渔”,一步步地引导象我当初一样的初学者。

我将以TI的2407为对象展开说明,对于TI公司其他型号、其他系列的DSP,道理是完全相同的。

用时下学术界最最最流行的语式,叫做“基于2407”——这个词起源于英文的“basedon”,或“somethingbased”,被我们大量地引用,以至于令人反胃了——我们美妙、绚烂的语言,现在只剩下“基于”了。

笔者水平有限,但保证会用心去写,您会看到很多别处没有的思路和信息,相信会基本打通初学者的任督二脉。

本文适用于那些有单片机的开发基础、刚开始学习DSP的初学者。

如果你还不知道程序空间,数据空间这些名词,可能就比较困难了。

二、CMD文件的起源

在DSP系统中,存在大量的、各式各样的存储器,CMD文件所描述的,就是开发工程师对物理存储器的管理、分配和使用情况。

有必要先复习一下存储器的知识。

目前的物理存储器,种类繁多,原理、功能、参数、速度各不相同,有PROM、EPROM、EEPROM、FLASH、NANDFLASH、NORFLASH等(ROM类),还有SRAM、DRAM、SDRAM、DDR、DDR2、FIFO等(RAM类)。

无论多么复杂,从断电后保存数据的能力来看,只有两类:

断电后仍然能够保存数据的叫做非易失性存储器(non-volatile,本文称为ROM类),数据丢失的叫做易失性存储器(本文称为RAM类);ROM类的芯片都是非易失性的,而RAM类都是易失性的。

即使同为ROM类或同为RAM类存储器,仍然存在速度、读写方法、功耗、成本等诸多方面的差别。

比如SRAM的读写速度,从过去的15ns、12ns,提高到现在的8ns、10ns,FLASH的读取速度从120ns、75ns,到现在的40ns、30ns。

有没有人这样想过:

使用存储器的人,希望存在这样的区别吗?

或者说,理想的存储器,应当是什么样的?

我们使用存储器时,如果没有人为地改变它,就希望里面的数据永远不要变,即使断了电也要完好地保存;如果里面的内容是我不需要的或者不能用的,我自然就会给它写入有用的内容,比如初始化。

理想的存储器就应当永远保存数据,无论掉电与否,而且,希望读写速度为每秒无穷多字节,是0ns,而不是什么8ns,10ns。

——不是吗?

然而,人类实现存储器芯片的技术,还没有达到理想情况,所以才会有这么多类别。

“非易失”和“速度”就是一对典型的矛盾。

非易失的ROM类存储器,可以“永远”地保存数据,但读写速度却很低,比如30ns;RAM的速度(8ns)一般都比ROM(30ns)快得多,但却不能掉电保存。

这是很无奈的现实。

假如有那么一天,ROM类的读写速度

和RAM一样快,或者RAM也可以掉电保存数据,就不存在易失和非易失的区别了,那将是革命性的进步。

那时,智能芯片和智能系统的设计将会有很大的变化,编写CMD文件就会很简单,甚至不需要了。

已经有芯片厂家做了一些这方面的工作,比如把电池和RAM结合起来,就是一个能掉电保存的RAM。

它既可以作为传统的ROM使用,又可以当RAM使用。

但这显然只是一个暂时、折中的方法,其原理、成本、体积、容量还不如人意,不能算是“革命性”的进步。

我们平时在用到存储器的时候,要考虑哪些因素呢?

首先必须确认,在你的使用场合,是要永久保存数据,还是暂时保存?

这关系到选择非易失性,还是易失性存储器的大问题,是首要的问题。

在某些场合,如果必须永远地保存数据,即使希望速度快一些,也只能选择非易失的ROM类存储器,而把速度问题放在其次,或者另外想办法解决;另外一些场合,却要把速度放在第一位,只要在通电期间能够始终保存数据,就够了,当然就要选择RAM类的存储器了。

这两种情况我们都会遇到:

程序代码一般都要存储在ROM类存储器中,否则,从设备生产开始,储存、运输,一直到用户手里,要必备不间断电源,还要保证不发生断电的意外;程序运行的时候,为了提高速度,就必须在RAM中运行,试想想,如果你的MP4放电影一停一顿的,谁还会用它看电影呢?

所以ROM和RAM都是必不可少的,各有各的用途,而且,出于功能、参数、速度、读写方法、功耗、工艺、成本等方面的考虑,往往要同时使用不止一种存储器。

事实上,TI在设计DSP芯片时,也遇到同样的问题,TI考虑的情况要比我们更多,更复杂。

要知道,设计芯片的人是最牛X的,开发工程师只是跟在人家后面,在人家规定的框框里亦步亦趋。

翻开DSP的PDF文档,找到memorymap就会看到,芯片上集成了形形色色的存储器:

FLASH、ROM、BROM、OTPROM,SRAM、SARAM、DARAM、FIFO等。

就2407和2812而言,如果是做个流水灯之类的小东东,DSP芯片加晶体加电源就可以了,片上集成的ROM和RAM,在仿真状态下已经足够用了,烧写并脱离仿真器运行也足够。

所以,它们的最小系统不需要外扩任何存储器。

但也只能做简单的东东,往往还需要外扩一些ROM和/或RAM存储器,才能委以大用。

(顺便说一句,DSP的最小系统,要比8951芯片的最小系统大得多。

)千万不要被这些存储器的名称所迷惑!

翻来覆去,其实就是两大类:

非易失和易失。

初学者往往忽略了这一点。

两大类!

记住这一点,CMD文件就是以这两类存储器为主轴,然后展开的。

DSP芯片的片内存储器,只要没有被TI占用,用户都可以全权支配。

TI设计了“CMD文件”这种与用户的接口形式,用户通过编写CMD文件,来管理、分配系统中的所有物理存储器和地址空间。

CMD文件其实就是用户的“声明”,包括两方面的内容:

 

1、用户声明的整个系统里的存储器资源。

无论是DSP芯片自带的,还是用户外扩的,凡是可以使用的、需要用到的存储器和空间,用户都要一一声明出来:

有哪些存储器,它们的位置和大小。

如果有些资源根本用不到,可以视为不存在,不必列出来;列出来也无所谓。

2、用户如何分配这些存储器资源,即关于资源分配情况的声明。

用户根据自己的需要,结合芯片的要求,把各种数据分配到适当种类、适当特点、适当长度的存储器区域,这是编写CMD文件的重点。

用户编写完自己的程序以后,要经过开发环境(编译器)的安排和解释(即编译),转换为芯片可以识别的机器码,最后下载到芯片中运行。

CMD文件就是在编译源程序、生成机器码的过程中,发挥作用的,它作为用户的命令或要求,交给开发环境(编译器)去执行:

就这么分配!

下面将从这两个方面入手,详细说明如何编写CMD文件。

 

三、编写CMD文件之——资源清单

如上文所述,CMD文件包含两大内容,首先就是存储器的资源清单,或者说,系统中(电路板上)可用的存储器资源。

TI规定,CMD文件的资源清单用关键字“MEMORY”作为标识,具体内容写在后面的大括号{}里面。

如下面的形式:

 

MEMORY 

PAGE0:

xxx  :

org=0x1234,  length=0x5678   

PAGE1:

aaa  :

org=0x1357,  length=0x2468   

}

其中,MEMORY,PAGEn,org,length,包括冒号、等于号、花括号,都是关键字符,必不可少。

PAGEn表示把可用的资源空间再划分成几个大块,最多允许分256块,从PAGE0到PAGE255。

如果把MEMORY比作图书馆,PAGEn就是其中的“社科类”、“工程类”、“外文类”等。

大家都习惯于把PAGE0作为程序空间,把PAGE1作为数据空间。

如果你很好奇,也可以试试别的数字。

凡智能芯片,都离不开这两种“空间”,大名鼎鼎的冯·诺依曼结构和哈佛结构,都是建立在程序空间和数据空间两种结构的基础上,我们面对的DSP也是如此。

只要学习过单片机,就很容易理解。

如果你构思出第三种结构,恭喜您,您将与这二位齐名了。

CMD文件中还可以写上注释,用“”包围起来,但不允许用“//”,这一点和C语言不同。

上面的例子,仅仅就是个“例子”,不针对任何特定的芯片。

带注释的语句有两行,每一行都是一项声明,表示在程序空间或数据空间下,再细分更小的块,好比是“社科类”又分了几个书架。

比如xxx:

org=0x1234,length=0x5678表示在程序空间PAGE0里面,划分出一个命名为xxx的小块空间,起始地址从存储单元0x1234开始,总长度为0x5678个存储单元,地址和长度通常都以十六进制数表示。

所以,xxx空间的实际地址范围从0x1234开始,到0x1234+0x5678–1=0x68AB结束(起始地址加长度再减一),这一段连续的存储区域,就属于xxx小块了。

上面的例子中,PAGE0和PGAE1各包含了只有一个“小块”,用户可以根据自己的情况,按照同样的格式任意增加。

在支持多个CMD文件的开发环境里,某个或某几个CMD文件中,“小块”的数量可以为0,也就是说,关键字PAGE0或PAGE1下面,可以是空白的。

但不允许所有的CMD文件的同一空间都是空白。

另外,没有资料提到过“小块”数量上限的限制,需要去查阅文档或咨询TI公司。

很多关键字,还允许有别的写法,比如“org”可以写为“o”,“length”可以写为“len”。

这些规定和其他细节,可以去查阅TI的pdf文档,一般叫做“xxxxxAssemblyLanguageToolsUser'sGuide.pdf”,汇编语言工具指南,xxxxx是芯片的型号或系列。

但这个文档不适合初学者。

实践证明,至少对于C2000系列的2407和2812而言,存储单元的单位是“字word”,即16bit。

但TI的文档却说是“字节byte”,应当是TI写错了。

要特别注意以下几点:

 

1、必须在DSP芯片的空间分配的架构体系以内,分配所有的存储器。

这里举两个例子:

 

a、对于2407,程序空间和数据空间都是从地址0x0000到0xFFFF,最大数值是四个F,共64K字范围。

所以,2407的CMD文件中不能出现五位数的地址,也不允许任何一个小块空间的地址范围覆盖到64K以外的区域,因为2407根本就无法控制这些区域,或者说不能访问、无法寻址。

要注意,起始地址和长度不要算错了。

2812也有同样的问题。

 

b、2407的数据空间里,0x0100~0x01FF和其他几块区域,是TI声明的保留空间(Reserved或illegal),也是芯片无法访问的,分配资源的时候不能涉及到这些区域。

同样地,2812的程序空间和数据空间,都有大片的保留区域,不能使用。

2、每个小块的空间,必须是一片连续的区域。

因为,编译器在使用这块区域的时候,默认它是连续的,而且每个存储单元都是可用的。

 

3、同一空间下面,任何两个小块之间,不能有任何的相互覆盖和重叠。

在外扩存储器时,要保证片外的存储空间之间,特别是片外与片内的存储空间之间,不要发生冲突。

有些空间,已经被DSP芯片的内部存储器占用了,用户是不可更改的,或只能通过模式配置,在一定范围内改动,用户自行扩展存储器时,要避开这些地方。

4、用户所声明的空间划分情况,必须与用户电路板的实际情况相符合!

对于用户自制的电路板,这是很容易出错的地方,通常会出现两种错误:

 

a、在设计硬件电路的时候,通常用CPLD作为片外存储器的选通信号,用verilog或者VHDL进行编程;也有用74或4000系列芯片来搭建的,已经很少了。

如果CPLD逻辑出错,或者逻辑并没有真正写入CPLD芯片里面,即使CMD文件是正确的,即使编译已经通过,在仿真下载或者烧写的时候,PC机都会报错而无法继续操作。

 

b、电路板有虚焊的地方,主要发生在DSP芯片的管脚、电平转换芯片的管脚,及片外存储器的管脚上。

这种情况,效果等同于上面所说的CPLD逻辑错误。

更要命的是,补焊一次、两次甚至几次,虚焊仍然存在,这最容易把人搞糊涂了。

笔者就经常遇到这样的事情。

出现这些硬件错误时,初学者往往不能正确地对故障作出定位,一会儿认为CMD文件有问题,一会儿觉得硬件电路有问题,反复地折腾,最后陷入迷茫。

这时,一定要保持清醒的头脑:

先检查原理设计;再检查硬件电路板,保证逻辑正确,焊接可靠;最后再去检查CMD文件。

5、一般地,初学者会找一些现成的CMD文件来用,一点改动都不敢。

其实,胆子可以大一些,改一改,试一试,没什么大不了的。

想学会游泳,必须要下水。

DSP芯片上的存储器,只要没有被TI用作专门的用途,用户都可以全权支配。

空间的划分,是由用户决定的,可以根据需要,甚至个人的喜好来划分,名称也可以随意起,和C语言的变量名一样。

这里应当举一个CMD文件资源声明的例子,但为时过早。

资源声明常常与资源分配是密切相关的,笔者把例子放在下一节,与资源分配一起详细说明,效果会好一些。

 

四、编写CMD文件之——资源分配

系统资源已经声明完了,现在就要说明,用户是如何分配这些存储器资源的,即向编译器声明资源的分配情况。

要合理地分配存储器资源,首先要搞清一个问题:

资源要分配给谁?

有哪些东东需要占用存储器?

我们来看下面这段不严格的C程序:

 

main() 

unsigned  int  i; 

i++; 

}

这“段”程序只是笔者建立的一个模型,用它来代表几乎所有的程序:

哪怕变量(包括数组)有一千个、一万个,都用一个“i”来代表;哪怕程序主体包含了各种搬移、运算、逻辑等动作,哪怕有一万行那么长,都用一句“i++”来表示。

 让我们站在TI公司和编译器的角度,来考虑下面的问题:

程序经过编译以后,会产生哪些对存储器资源有要求的“状况”?

有单片机开发经验的人都知道,至少要产生两种情况:

 

1、指令码,即二进制形式的指令,需要占用芯片的“程序空间”。

这些数据,完全等价于或等同于用户编写的程序,只是转换成了另一种形式而已。

这种“数据”有两个特点:

a、只要用户程序编写完成,这些“数据”就已经是可知的、可预期的,是由用户编写的程序代码和编译器共同决定的。

b、在系统运行过程中,这些数据的内容不会发生任何变化,只会被读取,不会被修改。

 

2、在运行过程中,动态变化的“量”,需要占用“数据空间”。

上面例子程序中的变量i,就属于这种情况。

这些数据,在设计师编写程序的时候,有时会预先写入具体的数值,即初始化,有时甚至根本不需要进行初始化。

在运行过程中,既要被读取,又会被改写,经常在变化。

设计师自己也很难确切知道,在某一时刻,这些数据的具体的数值是什么,最多只知道它们的位数、最大和最小值的范围。

那么,什么样的物理存储器适合于数据空间使用,什么样的存储器适合于程序空间使用呢?

对于数据空间,其最基本、最首要的要求是速度快,并不要求掉电保存数据的能力,显然应当由RAM类存储器来承担,所以,RAM一般都必不可少。

但是,并不是说数据空间只能连接RAM芯片,只要你能够接受比较慢的速度,并且安排好芯片的控制时序,你完全可以在数据空间扩展ROM类存储器。

程序空间的代码数据,一般都要求掉电保存,只能由ROM来承担,所以ROM必不可少。

那么,ROM的读取速度慢的问题,怎么解决呢?

对于有些低速的智能芯片,ROM的速度慢一点,是完全可以接受的,可以直接从ROM中读取代码指令,然后译码、执行;我们熟悉的MCS51、PIC系列单片机,都是这么做的(以下信息笔者不能保证正确性:

2407脱离仿真器运行时,似乎也是直接从ROM中读取程序代码)。

另外有一些低端的智能芯片,生产商通过特殊的技术手段,在一定范围内等效地提高内部程序ROM的读取速度,比如NXP公司的ARM芯片LPC213x,虽然ARM内核的数据接口只有32位,但LPC213x的片内FLASH程序存储器,与内核之间的接口居然是128位宽度,通过所谓“加速器”相连接。

对于高速的智能芯片,从ROM直接读取代码并执行,已经不能满足速度的要求了,通常的解决方法是,把程序代码储存在ROM中,在每次上电运行时,通过“引导程序”把用户代码读出并保存在RAM中,然后从RAM中运行,这样做既解决了ROM速度慢的问题,又解决了RAM掉电丢失数据的问题。

实际操作中,并不是只有指令码和变量i这么简单,除这两项以外,还会出现很多小“状况”;而且,当芯片型号不同,甚至用户源程序不同时,出现的细节也是变化的。

恰恰就是这些变化,导致CMD文件变得复杂。

但是,任何大“状况”、小“状况”,都归属于对程序空间和数据空间的操作,不存在第三种空间。

(有些DSP的所谓“IO空间”,实质上是数据空间的一个变种,但又脱离了数据空间,不属于CMD文件考虑的范围。

)编写CMD文件,就是要搞清楚以下情况,并对编译器做出声明:

 

1、你的系统都有哪些存储器资源?

 

2、哪些存储器安排在程序空间,哪些在数据空间?

 

3、你的系统会产生哪些大“状况”和小“状况”?

 

4、哪些状况属于程序空间,哪些属于数据空间?

 

5、程序空间的“状况”如何安排在程序空间的资源里,数据空间的“状况”如何安排在数据空间的资源里?

笔者想从事情的起源入手,逐步引导初学者自己去发现“资源要分配给谁?

有哪些东东需要占用存储器?

”这个问题的答案,所以使用了一些不正规的术语,比如“状况”这个词。

让我们从一个实际使用过的2407芯片的CMD文件来展开说明,其他DSP芯片的CMD文件与此大同小异:

 

-stack200h                   

 

MEMORY                   

PAGE0:

 

 VECS  :

origin=0000h,length=0040h     

 PROG  :

origin=0100h,length=7F00h     

 

PAGE1:

 

 B2   :

origin=0060h,length=0020h     

 B0B1  :

origin=0200h,length=0200h     

 SARAM:

origin=0800h,length=0800h     

 ExtSRAM:

origin=8000h,length=8000h     

 

SECTIONS                   

 .vectors:

  >VECS  PAGE0      

 .text  :

  >PROG  PAGE0      

 .cinit  :

  >PROG  PAGE0           

 

 .bss  :

  >SARAMPAGE1           

 .stack  :

  >B0B1  PAGE1           

 

 .extdata:

  >ExtSRAMPAGE1          } 

 

 

下图是2407芯片的空间分配情况(MemoryMap),是从2407的数据手册直接复制过来的:

 

 

 #2行至#8行,MEMORY  {……}部分,就是上一节我们已经说明的,系统可用资源的声明,包括程序空间PAGE0和数据空间PAGE1两部分。

程序空间PAGE0,又分为VECS区域和PROG区域。

 

#4行所声明的PROG区域,是为用户指令码分配的存储空间,这部分空间一般都很大(比如0x7E00h)。

相当于PROG用户指令码区域,#3行声明的VECS区域是一个特殊的“小状况”,TI在设计2407的硬件电路时,用这块区域来保存各种中断服务程序的入口地址,即中断向量,与硬件电路挂钩,不能与一般的程序代码相混杂,所以要单独声明。

按照芯片手册的说法,0x0000至0x003F共0x40个存储器单元是中断向量,0x0040至0x0043四个单元是保留位置。

在上面的例子中,由于0x0040~0x0043四个单元暂时无用(reserved),所以,VECS区域只覆盖了0x0000~0x003F;如果把0x0040~0x0043也覆盖进来,估计也没有问题,因为存放中断服务程序入口地址,是编译器根据用户的声明填充的,它会把有用的地址数据安排到对应的单元里,至于没用的空间,无论保存了什么样的地址,对于用户都无所谓。

另外,按手册的说法,用户代码似乎应当从0x0044单元开始(Usercodebeginsat0044h),实际上可以这么做,也可以不这么做,只要在芯片的程序空间里,与其他空间不发生冲突,从哪个单元开始都可以,编译器自然会安排,上面的例子就是从0x0100单元开始存储程序代码。

长度也是用户确定的,不一定要象例子那样,在0x7FFF单元结束。

 

笔者自行扩展了一块SRAM存储芯片,型号为IS61LV6416,是ISSI公司的产品,总容量64K字(word),通过CPLD逻辑电路,把一半的容量安排在程序空间的0x0000至0x7FFF,覆盖了PROG和VECS两块区域。

所谓“安排”,就是常说的“映射”。

仔细看一下2407的MemoryMap,程序空间从0x0000至0x7FFF,已经全部被片内FLASH存储器“占用”,怎么能分配给其他芯片呢?

再说,程序代码保存到SRAM里面,掉电岂不丢失?

TI在设计2407硬件电路的时候,给用户提供了一个MP/MC管脚,该管脚接0电平时,程序空间通向外部存储器的接口(ExternalMemoryInterface)被切断,只对片内的FLASH存储器进行寻址,程序空间全部被FLASH占用;该管脚接1电平时,片内FLASH被隔离,只对外接的存储器进行访问。

在开发阶段,程序代码写入SRAM,

断电当然就丢失了,但这只麻烦开发人员一个人,每次都要重新往SRAM里写一遍,开发的时候,程序本来就在变,就必须重写;开发成功了,再写入FLASH里,交付用户。

那么,TI这么做,是否多此一举,直接在FLASH里开发,不行吗?

笔者不好妄下结论,估计是出于以下考虑:

a、烧写FLASH,需要特殊的算法即时序,在仿真状态下进行烧写可能有困难,或存在其他问题;b、在FLASH中运行程序时,难以同时进行仿真;c、FLASH存储器的烧写寿命有限。

各位可以结合自己的经验,考虑一下这个问题。

总之,TI设计了这种方式,在仿真开发阶段,使用外扩的SRAM存储器,工程师把VECS数据和PROG数据,通过仿真器和CCS环境的“loadprogram”指令,下载到SRAM芯片里运行;开发成功以后,再通过TI提供的专用烧写插件,把代码烧到FLASH存储器的对应空间里,交付用户使用。

所以,开发成功以后,程序空间外扩的SRAM芯片也就不需要了,完全可以删除,说不定还能节省一些产品成本呢。

顺便说一下,对于2407,无论是仿真开发还是脱离仿真,最好不要使用0x8000~0xFFFF的高32K程序空间,原因有三:

a、仿真阶段和脱离仿真器运行时,无法使用同一个CMD文件;b、会出现中断不正常的问题,在网上的论坛里,经常有人提问;c、最重要的原因,是笔者的经历,曾经搞一个项目,代码量超出了32K,需要在高32K空间扩展程序存储器,咨询TI公司后得知,必须由TI提供特殊的CCS文件,而且TI不能保证结果的正确性!

后来笔者只好缩减代码。

在CMD文件中,有意把片内FLASH的地址和片外的SRAM地址相重合,只需要用跳线改变MP/MC管脚的电平,就能同时避开a和b两个问题,何乐而不为呢?

在仿真阶段和脱离仿真阶段,完全可以使用同一个CMD文件。

IS61LV6416的另一半,安排在数据空间,下文会进一步说明。

至于把IS61LV6416的低32K安排在程序空间、高32K安排在数据空间,还是正好相反,都无所谓,也都是可以实现的,仅仅CPLD的逻辑不同而已,很多人会在这里糊涂半天。

PAGE1是数据空间。

#5、#6、#7三行所声明的B2、B0B1、SARAM三块存储区,是2407芯片内部集成的存储器,彼此的地址都不连续,所以要分别声明。

B0B1块,是由B0块和B1块合并组成,但二者是有区别的:

B1块地址始终固定在数据空间的0x0300h~0x03FF区域,B0块在芯片复位后的默认地址是数据空间的0x0200h~0x02FF区域,但用户可以通过软件设置CNF位,把B0块转移到程序空间里。

如果用户需要这样的转移,就不能把B0、B1合并起来;如果用户不做这样的转移,就可以象这个例子一样,B0B1合并起来整体使用,占用地址范围为0x0200h~0x03FF。

#8行所声明的区域,就是上文所说的IS61LV6416芯片的“另一半”。

之所以安排在数据空间的0x8000至0xFFFF区域,原因很简单,因为这里是TI指定的外扩数据存储器的位置,数据空间的其他位置,基本上都被片内集成的存储器所占用,或者被禁用。

起始位置和长度是由用户自己决定的,你可以把这片区域分成几个小块来使用,只要相互不重叠,不超出0x8000至0xFFFF区域,并且修改和增加对应的声明,就可以。

声明语句的格式都是一样的。

另一方面,如果片内的2K多的存储器已经够用,就不必外扩了,也就不再需要#8这一行的声明。

所以,如果只是用2407做个流水灯之类的小东东,就不需要外扩任何存储器,片上的ROM和RAM资源,在仿真状态下已经足够用了,脱离仿真器运行也足够。

#4~#8五行所声明的空间,都可以进一步拆分,如我在前面所说的,是由用户决定的,可以根据需要,甚至个人的喜好来划分。

但#3行的VECS区域,因为与硬件挂钩的缘故,一般都不再细分。

#3~#8共六行资源声明里,VECS、PROG、B2、B0B1、SARAM、ExtSRAM这些名称,都允许用户自己来起名,和C语言的变量名一样;但在后面#10~#15的几行里引用的时候,必须使用同样的名称。

 

片上的存储器,B2、B0、B1三块是DARAM,全称是dual-accessRAM,根据手册的说明,它能够在同一个“循环”内(inthesamecycle),同时完成读出和写入;另一块是SARAM,全称single-accessRAM,不要与“SRAM”相混淆。

手册上和TI网站的其他材料上,没有进一步的介绍。

我们可以推断,DARAM的速度要比SARAM快,SARAM比SRAM快,但是电路结构的复杂性、实现的成本也与速度成正比关系,所以,2407的

片内DARAM只有544个字,SARAM却有2K字之大。

好了,我们不必知道它们的细节,总线接口、读取方式、写入方式、刷新方式、指标参数,这些是TI更关心的事,我们只要记住它们的特点:

它们都是RAM类存储器,掉电要丢失数据的;DARAM的读写速度最快,SARAM次之。

我们分配资源的时候要考虑这些特点,量才适用。

#9行至#15行,SECTIONS  {……}部分,就是所谓资源的分配。

首先,SECTIONS,PAGE,包括花括号、冒号,都是关键字符。

注意:

SECTIONS字符是复数形式。

在花括号内,每一行最左侧的“.vectors”、“.text”、“.cinit”、“.bss”、“.stack”这些名称,包括小数点,都是TI默认的关键字符,只有“.extdata”是用户自己定义的名称。

另外,“VECS”、“PROG”、“SARAM”、“B0B1”、“ExtSRAM”必须是在MEMORY里声明过的资源名称。

除此以外,有些字符也允许有别的写法,参见“AssemblyLanguageToolsUser'sGuide.pdf”,汇编语言工具指南。

这些东西,就是前文所说,对存储器资源有要求的“状况”!

前面声明的存储器资源,就是要分配给这些“状况”使用的!

初次接触这些名称,一定会一头雾水:

这些都是什么东西?

从哪里冒出来的?

在TI的《汇编语言工具指南》里,这些名词统称为“directives”,“指令”的意思,实际上是针对编译器的“伪指令”,在芯片的指令集里是找不到这些指令的,不要把二者相混淆。

“.vectors”、“.text”、“.cinit”、“.bss”、“.stack”,这些包括小数点的单词,都是TI规定的关键字(这些定义应当隐含在TI提供的某个文件中,比如.lib库文件),在用户自己的源程序中,一般不能也不需要对这些关键字做定义或声明,只是去引用它们;但“.extdata”与这些关键字不同,是由用户自己定义的,下文会进一步说明。

每条伪指令,要求编译器在程序空间或数据空间里,保留指定数量的存储单元,这些存储单元叫做“sections”,一般翻译为“段”,与笔者所说的“状况”相对应。

大家在提到这些伪指令名词的时候,有时来代表这些指令,更多的时候是代表它们所对应的段。

如果使用汇编语言开发DSP,一定要用到这些伪指令,也会对它们有较深刻的理解。

段分为两类:

已初始化段(InitializedSections)和未初始化段(Uninitialized Sections)。

所谓“已初始化”,具有两个特点:

a、只要用户程序编写完成,这些“数据”就已经是可知的、可预期的,是由用户编写的程序代码和编译器共同决定的;b、在系统运行过程中,这些数据的内容不会发生任何变化,只会被读取,不会被修改,下次再通电,这些数据依然存在。

显然,指令码就属于“已初始化的”,但“已初始化”并非只包含指令码,指令码只是“段”的一种而已,一般还会有其他的“段”。

所谓“未初始化”,就是上文所说的,“设计师自己也很难确切知道,在某一时刻,这些数据的具体的数值是什么”的意思,上面提到的变量  i就属于“未初始化的”,同样地,“未初始化”还包括其他段。

这里的“初始化”,是从编译器的角度来考虑的,是“可预知、可预期”的意思,并不是我们通常说的,给某个变量赋予初始值的那个“初始化”。

当芯片型号不同,甚至用户源程序不同时,编译产生的“段”也是不同的;反之,产生哪些段,是由芯片型号和用户的源程序共同决定的。

那么,我们怎么知道,我的工程项目会产生哪些“段”呢?

工程项目在编译之后,会在项目文件夹内产生一个.map文件,用随便一个文本编辑器就可以打开,内容也很容易理解。

初学者可以先找一个现成的CMD文件,稍作修改或者不修改,加入项目中进行编译,如果编译失败(failure或error),则根据提示进行修改,如果只是告警(warning)则不必理会。

成功编译之后,查看.map  文件中“output section”那一列,那些长度(length)非0的段,就是你的项目真正会产生的段;那些长度为0的段,基本都可以从CMD文件中删除。

有时也存在这样的情况:

某些长度为0的段,即使开发人员并没有在CMD文件中作出声明,仍然会在.map文件里出现,这对我们的开发并没有影响。

 

我们仍然通过前面的CMD例子,来看这些段都是什么意思,为了方便读者理解,我把说明的顺序调整了一下。

另外,开发过MCS51或其他单片机的人,应当边看边想,想想单片机的程序,去体会与这些段相对应的东西。

“.text”,就是编译后生成的二进制指令代码段。

我们甚至可以用手工把C程序或汇编程序,翻译成二进制指令代码,所以,它显然属于“已初始化的”段。

我们编写的main主函数,“子”函数或子程序,中断服务函数或程序,它们都会产生指令代码,也都属于这个段。

通过#11行的声明.text  :

  >PROG     PAGE0编译器就知道设计师的意图了,是要把所有的二进制代码,按顺序串行地汇集起来,一起编入PROG区域,即#4行已经声明的,程序空间PAGE0的0x0100h~0x7FFF地址范围内。

每个函数的代码块的首地址,长度等信息,都记录在.map文件中。

至于这些代码最终写入哪个物理存储器,是片内的FLASH,还是片外扩展的程序SRAM,是由MP/MC管脚决定的(对于2407芯片),已经不是CMD文件的责任了。

 “.vectors”,表示“中断向量段”,也就是中断服务程序的入口地址段。

很显然,这个段要求物理存储器必须能够掉电保存数据。

我们在编写用户程序的时候,普通的函数完全按照标准C语言的语法,比如void main(void)  {……},但所有的硬件中断服务函数,必须在前面加一个关键字“interrupt”,比如某个服务函数abc()是这样写的:

interrupt  void  abc()  {……}。

对于2407,这些还不够,源程序还必须包含一个vectors.asm文件,其中的一句声明,把中断服务函数  abc()与具体的硬件中断对应起来:

int1:

  b_abc 

有了这些声明,编译器就会把函数abc()的代码块的首地址,编排到与int1中断对应的向量中,写入#3行定义的0x0000h~0x0040处,中断向量的地址空间里。

这个首地址,编译器当然是知道的,所以“.vectors”也属于“已初始化的”段。

用户如果想知道中断服务程序的入口地址,只能去查看.map文件。

对于2812,情况基本相同,不同之处是用C语句代替  vectors.asm  文件:

   PieVectTable.TINT0=&abc;   或   者PieVectTable.XINT1=&xint1_int;  之类。

“.cinit”段,定义比较模糊,有文章解释为“对全局变量和静态变量初始化的常数”。

按笔者理解,我们经常用到的数表,比如七段显示器的代码表、液晶的显示字符代码表、正弦数表等,都属于这个段。

那么,还包括哪些内容呢?

笔者也不是很确定。

但有一点是肯定的:

它属于“已初始化的”段,必须作为代码,存储在程序空间里,而且必须能够掉电保存。

“.stack”,就是我们常说的堆栈,我们根本不可能知道堆栈内部数据的变化情况,所以,它属于“未初始化的”段,定位在数据空间。

在调用函数、保存现场时,一定要用到这个段,但笔者怀疑,还会有其他的用途,比如用堆栈来批量交换数据。

显然,堆栈内部的数据,没有掉电保存的必要。

在上面作为例



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3