C54x的存儲空間與CMD文件編寫

程序尋址空間占64KW

（可擴展到1MW）

數(shù)據(jù)存儲空間占64KWI/O訪問空間占64KW第6講C54x的存儲器與CMD文件編寫存儲器介質類型存儲器物理位置存儲器尋址空間片內存儲器片外存儲器片外I/O設備RAM（DARAM、SARAM）ROMFlash等（接口類型）本講包含以下章節(jié)的內容：2.5C54x的存儲空間結構4.5鏈接器的使用8.4DSP存儲器和I/O擴展異步接口存儲器SRAM、Flash、NvRAM……許多模擬／數(shù)字I/O也采用異步存儲器接口形式同步接口存儲器同步靜態(tài)存儲器：SBSRAM、ZBTSRAM同步動態(tài)存儲器：SDRAM同步FIFO存儲器按接口類型可分為：存儲器類型

TIDSP外部存儲器接口存儲器類型C2000C3xC54xC55xC62x／C67xC64x異步存儲器√√√√√√SBSRAM

√√√ZBTSRAM

√

√SDRAM

√√√同步FIFO

√√√數(shù)據(jù)寬度－16位－－32位－16位8位16位32位8位16位32位8位16位32位64位只能與異步器件連接，如要與同步器件則需外加同步控制器異步、同步接口、FLASH接口（上電搬移程序）片內雙訪問RAM（DARAM）

DARAM是每個機器周期可被訪問兩次的存儲器。所有的’C54x器件都具有片內DARAM，大小隨不同型號而不同，它們主要被配置成數(shù)據(jù)存儲器（可雙訪問操作）。但在需要時也可配置成程序存儲器。片內DARAM配置成程序存儲空間還是數(shù)據(jù)存儲空間，要根據(jù)狀態(tài)寄存器PMST的OVLY位的值判斷決定。

C54x異步存儲器片內單訪問RAM（SARAM）

SARAM是每個機器周期僅能訪問一次的存儲器?！疌54x器件中某些片種具有單訪問RAM（SARAM），其大小隨不同型號而不同，與這些SARAM相關聯(lián)的地址可用于程序存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲器，。

根據(jù)器件不同，可由軟件或硬件配置為片內的或片外的SARAM。當配置為外部存儲器時，這些地址可用于片外數(shù)據(jù)和程序存儲器；當配置為內部SARAM時，程序代碼可從片外ROM引導裝入到片內SARAM中，并且一旦代碼裝入到片內SARAM中，它就可以被全速執(zhí)行。由于SARAM能被分配到程序和/或數(shù)據(jù)存儲器空間，因此與DARAM相比，SARAM允許更加靈活的地址分配。工廠掩模的片內ROM’C54x器件中大部分片種具有片內掩模型ROM來作為程序存儲器，例如’C5402配置4K字

ROM，’C5416則配置16K字

ROM等。復位（reset）時驅動引腳為低即可選中該ROM。若不選該ROM，器件將從片外存儲器開始啟動執(zhí)行。閃爍存儲器flash’C2000器件中一些片種具有片內flash（C54x一般不具有），它是電可擦除、可編程、非易失性（可長久保存）的存儲器。每塊flash都有一組控制寄存器，用來擦除、編程和測試該flash塊。這些flash塊可以在復位期間驅動引腳為低來選擇。若不選flash，器件將從片外的存儲器開始執(zhí)行。有的器件片內FLASH帶有加密位，如LF/LC240XA系列就帶有加密位。

C54xDSP的存儲器空間可以分為三個單獨選擇的空間，即64K字的程序空間、64K字的數(shù)據(jù)空間和64K字的I/O空間。一些C54xDSP芯片采用了分頁擴展方法可訪問8M的程序空間。在任何一個存儲空間內，RAM、ROM、EPROM、EEPROM或存儲器映射外設都可以駐留在片內或者片外。存儲器地址空間分配

C54xDSP具有三個CPU狀態(tài)寄存器位，影響存儲器的配置，這三個狀態(tài)位是處理器模式狀態(tài)寄存器(PMST)中的：、OVLY和DROM。注意：若用戶需要運行BOOT程序應選用微計算機模式TMS320VC5402存儲器映射圖F000hHPIRAM1000h17FFh

(1)位：①若=0，則片內ROM映射到程序存儲空間；②若=1，則片內ROM不映射到程序存儲空間。

(2)?OVLY位：①若OVLY=1，則片內RAM映射到程序和數(shù)據(jù)存儲空間；②若OVLY=0，則片內RAM只映射到數(shù)據(jù)存儲空間。

(3)?DROM位：①若DROM=1，則部分片內ROM映射到數(shù)據(jù)存儲空間；②若DROM=0，則片內ROM不映射到數(shù)據(jù)存儲空間。注意：DROM的用法與MP／MC的用法無關。程序存儲空間用來存放要執(zhí)行的指令和執(zhí)行中所需的系數(shù)表。’C5402共有20條地址線，可尋址1M字的外部程序存儲器。它的內部ROM和DARAM可通過軟件映射到程序空間。當存儲單元映射到程序空間時，CPU可自動地按程序存儲器對它們進行尋址。如果程序地址生成器（PAGEN）產生的地址處于外部存儲器，CPU可自動地對外部存儲器尋址。1、程序存儲器1.程序存儲空間的配置

(1)MP/MC控制位用來決定程序存儲空間是否使用內部存儲器。①當MP/MC=0時，稱為微計算機模式。

4000H~EFFFH程序存儲空間定義為外部存儲器；

F000H~FEFFH程序存儲空間定義為內部ROM；

FF00H~FFFFH程序存儲空間定義為內部存儲器。②當MP/MC=1時，稱為微處理器模式。

4000H~FFFFH程序存儲空間定義為外部存儲器。程序存儲空間可通過PMST寄存器的狀態(tài)位MP/MC和OVLY來設置內部存儲器的映射地址。(2)OVLY控制位用來決定程序存儲空間是否使用內部RAM。

①當OVLY=0時，程序存儲空間不使用內部RAM。

0000H~3FFFH全部定義外部程序存儲，此時內部RAM只作數(shù)據(jù)存儲器。②當OVLY=1時，程序存儲空間使用內部RAM。內部RAM同時被映射到程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間。

0000H~007FH保留，程序無法占用；

0080H~3FFFH定義為內部DARAM。

2.程序存儲空間的分頁擴展

在’C54x系列芯片中，有些芯片采用分頁擴展的方法，使程序存儲空間可擴展到1M~8M。TMS320VC5402中的程序空間有20根外部程序地址總線，可擴展到1M字，分成16頁，每頁64K字。TMS320VC5402的擴展程序存儲器映射使用專門的指令來訪問這些擴展的程序空間：FB[D]、FBACC[D]、FCALA[D]、

FCALL[D]、

FRET[D]、FRETE[D]若處于MC模式，則內部ROM只能在第0頁被尋址。不能映射到擴展程序空間的其它頁。如果OVLY=1，程序空間使用內部RAM，此時，不管XPC為何值，所有低32K字(x0000~x7FFFh)都被映射到內部RAM(0000~7FFFh)中。因此為了訪問全部1M字，必須設置OVLY=0（此時程序代碼都存儲于外部存儲器中）擴展的程序空間OVLY=1時為片內RAM；OVLY=0時為片外只能為片外

3．片內ROM的組織及代碼內容

C54xDSP提供了各種容量的ROM(2KB、4KB、8KB、28KB或48KB)。容量大的片內ROM可以把用戶的程序代碼編寫進去，然而片內高2KBROM中的內容是由TI公司定義的。這2KB程序空間(F800h～FFFFh)中包含如下內容：

(1)自舉加載程序。

從串行口、外部存儲器、I/O端口或者主機接口自舉加載。(2)256Bμ律擴展表。(3)256BA律擴展表。(4)256B正弦函數(shù)值查找表。(5)128B中斷向量表。TMS320C54x片內高2K字地址ROM的分塊圖F000HF7FFH高2K字由TI定義低2K字由用戶定義對于VC5402，為4K字的內部ROM用戶代碼程序存儲器擴展電路

TMS320C54x的數(shù)據(jù)存儲器的容量最多可64K字。除了單尋址和雙尋址RAM(SARAM和DARAM)外，TMS320C54x還可以通過軟件將片內ROM映像為數(shù)據(jù)存儲空間。當處理器發(fā)出的地址處在片內存儲器的范圍內時，就對片內的RAM或數(shù)據(jù)ROM(當ROM設為數(shù)據(jù)存儲器時)尋址。當數(shù)據(jù)存儲器地址產生器發(fā)出的地址不在片內存儲器的范圍內時，處理器就會自動地對外部數(shù)據(jù)存儲器尋址。2、數(shù)據(jù)存儲器

1．數(shù)據(jù)存儲器的可配置性數(shù)據(jù)存儲器可以駐留在片內或者片外。片內DARAM都是數(shù)據(jù)存儲空間。對于某些TMS320C54x，用戶可以通過設置PMST寄存器的DROM位，將部分片內ROM映像到數(shù)據(jù)庫存儲空間。這一部分片內ROM既可以在數(shù)據(jù)庫空間使能（DROM=1），也可以在程序空間使能（MP/=0）。復位時，處理器將DROM位清0。對數(shù)據(jù)ROM的單操作數(shù)尋址，包括32位長字操作數(shù)尋址，單個周期就可完成。而在雙操作數(shù)尋址時，如果操作數(shù)駐留在同一塊內，則要2個周期；若操作數(shù)駐留在不同塊內，則只需一個周期就可以了。

2．片內RAM的組織為了提高處理器的性能，片內RAM也可細分成若干塊。分塊組織可以讓用戶在同一個周期內從同一塊DARAM中取出兩個操作數(shù)，并將數(shù)據(jù)寫入到另一塊DARAM中。所有C54xDSP上的DARAM的起始1KB塊包括程序存儲器映射CPU和外設寄存器，32B暫存存儲器DARAM和896BDARAM。C54x的存儲器映射寄存器MMR‘C54xDSP中的一些寄存器不單獨分配寄存器空間，而是使用數(shù)據(jù)存儲空間映射的辦法尋址，因此其訪問也按存儲器來訪問。尋址存儲器映像CPU寄存器，不需要插入等待周期。片內外設寄存器用于對片內外設的控制和存放數(shù)據(jù)，對它們尋址需要2個機器周期。

C54xDSPCPU寄存器（在數(shù)據(jù)存儲器的第0頁）

C54xDSP片內外設寄存器（在數(shù)據(jù)存儲器的第0頁）

C54xDSP片內外設寄存器（在數(shù)據(jù)存儲器的第0頁）

C54xDSP片內外設寄存器（在數(shù)據(jù)存儲器的第0頁）示例

TMS320C54x除了程序和數(shù)據(jù)存儲器空間外，還有一個I/O存儲器空間。I/O是一個64KB的地址空間（0000H~FFFFH），都在片外?？梢杂脙蓷l指令(輸入指令PORTR和輸出指令PORTW)對I/O空間尋址?？梢詳U展外部I/O，外部I/O必須使用緩沖或鎖存電路，配合外部I/O讀寫控制構成外部I/O的控制電路。3、I/O空間I/O端口的擴展數(shù)據(jù)采集

STM#1000h,AR3;AR3指向目的地址

STM#0063h,AR4;AR4為采集的長度

LOOP:PORTR4000H,*AR3+BANZLOOP,*AR4-#pragma

DATA_SECTION(buf,”adsect”)intbuf[100];ioportunsignedport4000；inti;for(i=0;i<100;i++){buf[i]=port4000;}匯編程序C程序由3部分組成：輸入／輸出定義與鏈接器選項：.obj文件：鏈接器要鏈接的目標文件.lib文件：鏈接器要鏈接的庫文件.map文件：鏈接器生成的交叉索引文件.out文件：鏈接器生成的可執(zhí)行代碼MEMORY命令：描述系統(tǒng)實際的硬件資源SECTIONS命令：描述“段”如何定位4、鏈接控制命令文件CMD控制鏈接器工作的是命令鏈接文件.cmd，它的作用為：①鏈接參數(shù)指定（指出輸入目標文件列表、控制產生輸出文件列表等）；②存儲器資源說明（確定可用的存儲器范圍）；③存儲器資源配置（落實存儲器定位）。這一部分現(xiàn)在基本上在CCS集成調試環(huán)境中的編譯選項中設置，所以在.cmd文件中可不再需要匯編語言編寫主程序時需要命令鏈接文件*.CMD

指出輸入目標文件列表；控制產生輸出文件列表；指出連接器選項。格式如下：

file1.objfile2.obj……filen.obj

-o

file.out

-m

file.map

-estart第一部分：輸入文件名與鏈接器選項-cr

或

-c-l

rts.lib-stack400-heap20用C編程時告訴鏈接器做哪些事情、如何做與在DOS命令窗口下執(zhí)行l(wèi)nk500file1.objfile2.obj–o.\Debug

\file.out–m.\Debug\file.map–estart效果是一樣的。描述系統(tǒng)實際的存儲器資源，即哪些存儲器空間可用，格式如下：MEMORY{PAGE0:name1[(attr)]:origin=constant,length=constant;PAGEn

:namen[(attr)]:origin=constant,length=constant;}第二部分：MEMORY偽指令例：用MEMORY命令描述目標系統(tǒng)的存儲空間MEMORY{PAGE0: PRAM: origin=0x0080,length=0x1080 VECT: origin=0x2000,length=0x0040 EXPRAM: origin=0x4000,length=0xC000PAGE1: STACK: origin=0x2040,length=0x0FC0 DRAM: origin=0x3000,length=0x1000 EXDRAM: origin=0x4000,length=0xC000}MEMORYDirectivePAGEoptionsnamesoriginsLengths利用CMD文件根據(jù)實際硬件資源配置存儲器空間保留片內DARAM外部OVLY=1DROM=0根據(jù)實驗室C5402EVM硬件資源，可將片外256KW的RAM存儲器CY7C1041分配到此處根據(jù)實驗室C5402EVM硬件資源，可將片外32KW的RAM存儲器IS61C3216分配到此處這些區(qū)域應該在外部，但外部沒有實際硬件資源（存儲器）與之對應，因此這部分不可用107FhDARAM1DARAM21200h120FhEXPRAM5000h5FFFhDARAM31500h26FFhEXDRAM5000h5FFFh初始化時STM#00A0h,PMST這樣使IPTR=0，即中斷矢量從0080h開始；MP/MC=0（第6位），OVLY=1（第5位）、DROM=0（第3位）MEMORY{PAGE0:DARAM1：org=0080h，len=1000hDARAM2

：

org=1200h，len=10hEXPRAM：org=5000h，len=1000hPAGE1：

DARAM3：

org=1500h，len=1200hEXDRAM：org=5000h，len=1000h}指定輸出段在存儲器中的定位，格式如下：SECTIONS{name1:[property,property,property,...]name2:[property,property,property,...]name3:[property,property,property,...]}第三部分：SECTIONS偽指令例：用SECTIONS命令描述“段”如何定位SECTIONS{ .vectors>VECTPAGE0 .text >PRAMPAGE0 .data {}

>PRAMPAGE0 .bss >DRAMPAGE1 .stack>STACKPAGE1}DSP匯編語言：SECTION偽指令5個SECTION偽指令

.bss symbol，sizeinword.text.data.sect “sectionname”symbol.usect “sectionname”，sizeinword其中symbol相當于變量名，sizeinword保留的存儲單元長度初試化段和未初試化段.bss和.usect為未初試化段，用于為變量、堆棧等保留一塊存儲空間.text、.data和.sect為初試化段，用于存放代碼塊或有初值的數(shù)據(jù)塊系統(tǒng)定義的段和用戶定義的段.text、.data和.bss為系統(tǒng)已定義好的段名用戶根據(jù)需要用.sect和.usect偽指令來定義段名，創(chuàng)建相應的“段”匯編程序中，程序員用“段”偽指令來組織程序的代碼和數(shù)據(jù)段定義偽指令初始化段：√.text√.data√.sect“sectionname”

非初始化段√.bsssymbol,sizeinwords√[symbol].usect

“sectionname”,sizeinwords.text.text定義代碼段，用于代碼段開始前，通常.text段用來存放可執(zhí)行代碼。.text是默認段，在匯編一開始如不指定其它段（.data段或.sect段），則自動匯編到.text段。舉例：

.textAdcproc: clrc

sxm …;從此段開始處放置一個子程序Adcprog.data.data定義數(shù)據(jù)段，用于數(shù)據(jù)段開始前，通常.data段用來存放數(shù)據(jù)表或初始化后的變量。舉例：

.data sym

.word 0abcdh,01234h,9876

;從此段開始處定義三個常數(shù)對應的C語言表示方法為：intsym[3]={0x0abcd,0x1234,9876};.sect.sect“sectionname”定義自定義命名段（已初始化段），給其后的段取名以便調用。注意：段名必須用引號引起。

buf

.sect“var_defs” .word17,18；Startassemblingintoanamed,initialized；section,var_defs對應的C語言表示方法為：#pragma

DATA_SECTION(buf,”var_defs”)intbuf[2]={17,18};.bss.bsssymbol,sizeinwords定義非初始化變量空間，為未初始化變量在RAM中保留若干字空間舉例：

.bsssym,19;Reservespacein.bss

對應的C語言表示方法為：intsym[19];.usect[symbol].usect“sectionname”,sizeinwords定義自定義命名段（未初始化段），為該名稱的段保留若干字空間。舉例：usym .usect ”xy”,20

;Reservespaceinxy對應的C語言表示方法為：#pragma

DATA_SECTION(usym,”xy”)intusym[20];段的定位：在編程時，“段”沒有絕對定位，每個“段”都認為是從0地址開始的一塊連續(xù)的儲存空間，所以軟件開發(fā)人員只需要將不同代碼塊和數(shù)據(jù)塊放到不同的“段”中，而無需關心這些“段”究竟定位于系統(tǒng)何處。重定位：由于所有的“段”都是從0地址開始，所以程序編譯完成后無法直接運行的，要讓程序正確運行，必須對“段”進行重新定位，這個工作由鏈接器完成優(yōu)點：便于程序的模塊化編程；便于工程化管理：可將軟件開發(fā)人員和硬件開發(fā)人員基本上分離開段的定位DSP匯編語言：匯編器對“段”的處理匯編器第一次遇到新“段”時，將該“段”的段程序計數(shù)器（SPC）置為0，并將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進該“段”中匯編器遇到同名“段”時，將它們合并，然后將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進該“段”中當匯編器遇到.text、.data和.sect偽指令時，匯編器停止將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進當前“段”中，而是順序編譯進遇到的“段”中當匯編器遇到.bss和.usect偽指令時，匯編器并不結束當前“段”，而只是簡單地暫時脫離當前“段”，隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)仍將順序編譯進當前“段”中。.bss和.usect偽指令，可以出現(xiàn)在.text、.data或.sect“段”中的任何位置，它們不會影響這些“段”的內容DSP匯編語言：鏈接器對“段”的處理鏈接器對“段”的處理有2個方面：將輸入“段”組合產生輸出“段”將多個.obj文件中的同名“段”合并一個輸出“段”也可將不同名的“段”合并產生一個輸出“段”將輸出“段”定位到實際的存儲空間中MEMORY命令：用于掃描系統(tǒng)實際的硬件資源SECTIONS命令：用于描述程序中定義了哪些“段”，這些“段”是否需要合并？如何合并？合并產生的輸出“段”定位到實際硬件資源的何處？鏈接器通過.cmd文件來獲得上述這些信息鏈接器還將檢查各輸出“段”是否重疊、是否超界，避免了人工檢查邊界帶來的隱患鏈接器對段的處理數(shù)據(jù)采集buf.usect“adsect”,100STM#buf,AR3;AR3指向目的地址

STM#0063h,AR4;AR4為采集的長度

LOOP:PORTR4000H,*AR3+BANZLOOP,*AR4-#pragma

DATA_SECTION(buf,”adsect”)intbuf[100];ioportunsignedport4000；inti;for(i=0;i<100;i++){buf[i]=port4000;}匯編程序C程序需要在CMD文件中將adsect段定位到數(shù)據(jù)存儲器1000h處，即：SECTIONS{…

adsect:{}>0x1000page1}run屬性：規(guī)定輸出段將被運行在存儲器中的位置。Possiblepropertieswhichdefineswhereinmemorythesectionistobeloaded Syntax:

load=allocation

or allocation

or {}>allocationrun=allocation

or run>allocationLoad&Runallocation是MEMORY所定義的范圍內的地址，包括ROM、RAM、實際地址值（16位常數(shù)）等load屬性:規(guī)定輸出段將被裝載在存儲器中的位置。當運行地址與加載地址一致時，可省掉run，直接寫成{}>allocation利用CMD文件根據(jù)實際硬件資源定位保留片內DARAM外部OVLY=1DROM=0將程序代碼、系數(shù)表放在EXPRAM處（即片外256KW的RAM存儲器CY7C1041中）將未初始化變量存放在EXDRAM處（即片外32KW的RAM存儲器IS61C3216中）107Fhvectors.data1200h120Fh.text5000h5FFFhSTACK1500h26FFh.bss5000h5FFFhSECTIONS{.text：>EXPRAMPAGE0.data：>DARAM2PAGE0vectors：>DARAM1PAGE0

STACK：>DARAM3PAGE1.bss：>EXDRAMPAGE1}DARAM2

DARAM1

DARAM3EXDRAMEXPRAM-oexample.out-mexample.map-estartMEMORY{PAGE0:/*PM–Programmemory*/DARAM1：org=0080h，len=1000hDARAM2

：

org=1200h，len=10hEXPRAM：org=5000h，len=1000hPAGE1：

DARAM3：

org=1500h，len=1200hEXDRAM：org=5000h，len=1000h}SECTIONS{.text：>EXPRAMPAGE0.data：>DARAM2PAGE0vectors：>DARAM1PAGE0

STACK：>DARAM3PAGE1.bss：>EXDRAMPAGE1}*********************example.asm*********************… stack.usect"STACK",10h…CMD文件編寫舉例example.asm程序清單*************************************************example.asmy=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4*************************************************.title"example.asm"stack.usect"STACK",10h;allocatespaceforstack.bssx,4;allocate9wordforvariables.bssa,4.bssy,1.defstart.datatable:.word1,2,3,4;datafollows....word8,6,4,2示例程序：

.text;codefollows...start:STM#stack+10h,SP;setstackpointerSTM#table,AR1;AR1pointtotableSTM#x,AR2;AR2pointtoxSTM#7,AR0LD#0,Aloop:LD*AR1+,A;move8valuesSTLA,*AR2+;fromprogrammemoryBANZloop,*AR0-;intodatamemoryCALLSUM;callSUMsubroutineend:BendSUM:STM#a,AR3;Thesubroutine;implementSTM#x,AR4;multiply--;accumulateRPTZA,#3

MAC*AR3+,*AR4+,ASTLA,@yRET.end中斷向量文件vectors.asm******************************vectors.asmResetvector*****************************.title"vectors.asm".refstart .sect".vectors"Bstart.endvectors.objexample.obj-oexample.out-mexample.map-estartMEMORY{PAGE0:EPROM：org=0E000h，len=100hVECS：org=0FF80h，len=80hPAGE1：

SPRAM：org=0060h，len=20hDARAM：org=0080h，len=100h}SECTIONS{.text：>EPROMPAGE0.bss：>SPRAMPAGE1.data：>DARAMPAGE1STACK：>DARAMPAGE1vectors：>VECSPAGE0}鏈接命令文件example.cmdEPROME000hE0FFhEPROME000hE0FFhSPRAMDARAM017Fh利用CMD文件配置存儲器空間VECSVECS映象文件（.map）.map文件給出了存儲器的配置情況程序段、數(shù)據(jù)段、堆棧段以及向量段在存儲器中的定位表全局符號在存儲器中的位置映象文件舉例*****************************************TMS320C54xCOFFLinkerVersion1.10*****************************************TueMay2011:13:052002OUTPUTFILENAME：<example.out>ENTRYPOINTSYMBOL："start"address:0000e000MEMORYCONFIGURATIONnameoriginlengthattribut