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DSP56800系列开发软件包SDK使用经验点滴
来源:单片机与嵌入式系统应用 作者:中国农业大学 刘翔宇 赵宁 2006/8/10 0:00:00 人气:276
内容导读:

  Motorola 的SDK(Software Development Kit)是从DSP56800的Metrowerks CodeWarrior开发工具中发展而来的,SDK是一个API(Application Programming Interface)、库、服务、规则的集合体。它为DSP56800系列芯片的开发应用提供了一个很好的平台,使得开发者可以脱离硬件的束缚,在软件仿真的环境下进行开发,缩短产品进入市场的周期。SDK使得开发者对设备的操作就象对文件的操作一样,非常方便。

下面是笔者在开发应用DSP56F807芯片过程中使用SDK对其开发操作的一点经验。
1对SDK中API函数的总体认识
使用API函数对片上集成模块进行操作时一般会经过以下过程。
① 在初始化配置文件appconfig.h中设置设备初始化的一些参数,这些参数的设定会影响片上设备的操作,甚至影响设备是否能够成功打开返回正确的设备句柄。
② 打开所要操作的设备,获得返回的设备句柄,供进一步的操作使用。
③ 根据设备句柄,对设备进行操作。
④ 关闭设备。
不管对哪些片上设备进行操作,都将经过上面的几个步骤。下面介绍主要使用的API函数。
(1) open函数
open(参数1,参数2,参数3)。
参数1是由SDK定义的设备名称,如:BSP_DEVICE_NAME_ADC_0即片上集成的模数转换模块。实际上,这一串字符是有含义的,在SDK的头文件中有一个称做bsp.h的头文件,在这里面定义了各个片上模块的名称,所以会以BSP_DEVICE_NAME打头,当然这不是绝对的,开发人员也可以定义自己的 bsp.h文件,定义自己的设备名。参数2标识打开设备是只读、只写还是读写。参数3就是开发人员定义的初始化参数的数组名,对有些需要初始化的设备,需要有专门的数组来存储初始化的参数。
open函数的作用是打开片上的设备,当打开片上集成设备成功的话,将返回一个正数,相反将返回“-1”。一般来说,如果设备打开不成功,最大的可能是由于初始化的参数不正确。对于集成有A/D模块的芯片来说,刚开始使用的时候是会犯这种错误的。Open函数最终会返回打开设备的句柄供下面的操作使用。
(2) ioctl函数
ioctl(参数1,参数2,参数3)。
参数1是open函数返回的打开设备的句柄。参数2是SDK定义的改变设备属性的参数,即是对设备进行操作的参数。参数3是在改变设备过程中需要的一些参数。
ioctl函数是SDK中最为重要的函数之一,它通过对参数2的设定来改变设备的属性,从而对设备进行操作。表1通过对A/D操作命令的说明(即参数2),可以看出这个函数的作用。
由上面可以看出,通过使用这样的API函数可以非常方便的对片上的设备进行操作,避免了对大量寄存器的烦人操作,大大加快了开发的速度,减轻了程序员的负担。
(3) close函数
close(参数1)
参数1是open函数返回的打开设备的句柄。
close函数较为简单,就是将已经打开的设备关闭。
上面是在SDK中最为常用的函数,在使用SDK的过程中也有可能会遇到和上面功能相同,但表达式不相同的函数。
2对片上集成模块操作的注意事项
21对GPIO口操作
对GPIO口的操作除按照用户手册和SDK上的API函数说明外,还应当特别注意对GPIO_X_PER(其中的X代表的是GPIO的A,B,D,E中的任何一组)进行初始化操作,即将要操作的对应位置零。可以用下面的语句:bfclr #$0004,X:GPIO_A_PER。
表1模数转换模块操作命令
命令〖〗参数〖〗参数〖〗作用ADC_START〖〗NULL〖〗None〖〗开始A/D转换ADC_STOP〖〗NULL〖〗None〖〗停止A/D转换ADC_TEST_MODE〖〗NULL〖〗None〖〗将A/D置为测试状态ADC_SYNC_ON〖〗NULL〖〗None〖〗同步A/DADC_SYNC_OFF〖〗NULL〖〗None〖〗不同步A/DADC_DISABLE_CALLBACKS〖〗adc_eCallbackType〖〗None〖〗禁止用户中断(对转换完毕中断不会产生影响)ADC_ENABLE_CALLBACKS〖〗adc_eCallbackType〖〗None〖〗允许用户中断(对转换完毕中断不会产生影响)ADC_SET_DIVISOR〖〗UWord16:4〖〗None〖〗在运行中设置A/D的参数ADC_SET_LOW_LIMIT_REGISTER〖〗Frac16〖〗None〖〗设定低域值寄存器ADC_SET_HIGH_LIMIT_REGISTER〖〗Frac16〖〗None〖〗设定高域值寄存器ADC_SET_OFFSET_REGISTER〖〗Frac16〖〗None〖〗设定偏移量寄存器ADC_STATE_READ〖〗Frac16*〖〗None〖〗读取A/D的状态,并返回读取数的大小ADC_SET_ZERO_CROSSING_MODE〖〗adc_eZeroCrossing〖〗None〖〗设置A/D为过零方式ADC_GET_NUM_SAMPLES_PER_SCAN〖〗int〖〗None〖〗操作返回下一个打开的通道的数另外,还必须包括名为56807.h的头文件,因为GPIO_A_PER寄存器的名称就是在这里定义的,当然也可以使用SDK中定义的函数进行初始化。
如果在对GPIO口的操作前不对这个寄存器进行上述初始化,则GPIO口是无法对外进行正常操作的。
22对ADC的操作
对ADC的操作主要是在它初始化载入参数时进行的。如果参数在初始化时设置不对,就很有可能连设备都不能成功打开。下面举例来说明在设置ADC参数时应当注意的地方。
在DSP56F807上集成有2个模数转换器,模数转换器包括8个输入通道和2个独立的采样保持电路,转换精度为12位。比较可贵的地方是,在每个模数转换器的8个输入通道中有2个通道是可以同时采样的,这对有些需要2个信号量在同一时间值下采样(比如同一时刻的电压电流值)的情况是非常有用的。ADC的初始化设置参数用了一个名为adc_sState的数组来表示。
static const adc_sState sAdc1={
ADC_CHANNEL_0,
1,
0,
0,
0,
0,}
在上面的参数中,第一个参数的含义是需要进行操作的模数转换通道。第二个参数比较重要,当时按照Motorola的帮助文档给出的例子进行设置,结果A/D始终无法成功的打开,后来发觉第二个参数要参照第一个参数的值来设置,参数2等于2的打开通道数的次方,如表2所列。
笔者试过如果使用这个函数而不按表2设置参数,A/D将无法打开。
下面给出对DSP56F807芯片进行A/D操作的简单程序。

/* File: main.c */
#include "port.h"

/************************
* Skeleton C main program for use with Embedded SDK
************************/
#include "io.h"
#include "bsp.h"
#include "fcntl.h"
#include "adc.h"
#include "56807.h"
static const adc_sState sadc = {
ADC_CHANNEL_0,
1,
0,
0,
0,
0,};
void main (void) {
int numread=0;
int Result=0;
int handle;
handle=open(BSP_DEVICE_NAME_ADC_0,0,&sadc);
file://打开A/D,返回句柄
ioctl(handle,ADC_START,0);
file://开始A/D转换
numread=read(handle,&Result,sizeof(Result));
file://读取A/D转换数值
}
表2ADC初始化参数2的设置
AD的通道〖〗参数2ADC_CHANNEL_0〖〗1ADC_CHANNEL_1〖〗2ADC_CHANNEL_2〖〗4ADC_CHANNEL_3〖〗8ADC_CHANNEL_4〖〗16ADC_CHANNEL_5〖〗32ADC_CHANNEL_6〖〗64ADC_CHANNEL_7〖〗12823对定时器的操作
在使用SDK中的SPI函数对定时器进行操作时,如果同时又在对quad timer模块进行操作,那么应当在appconfing.h中定义:
#define INCLUDE_USER_TIMER_A_x1
#define INCLUDE_USER_TIMER_B_x1
#define INCLUDE_USER_TIMER_C_x1
#define INCLUDE_USER_TIMER_D_x1其中x代表0~4中的一个定时器,在缺省的时候只有TIMER_A是定义为1的,即打开的。如果不对上面的几组定时器进行定义,那么在使用SDK定义的CLOCK_AUX3~CLOCK_AUX7时就可能会出现一些问题。
24对锁相环的操作
对锁相环系数的操作应当在appconfig.h中进行,也就是改变锁相环的倍数,进而可以改变DSP56F807的核心时钟和IP时钟的频率,具体的操作方法如下:
#define PLL_MUL 20
PLL_MUL后面的系数最大可到50,这是DSP56F807运行的极限。
Motorola推荐的内部时钟频率为80 MHz。
25对PWM的操作
对PWM的操作可以完全按照手册和SDK给出的API函数进行操作,没有需要特别注意的地方,只是在帮助文档中有一处有误,在设置是否中心/边沿对齐方式时,如果是设置边沿对齐方式,参数应该为:PWM_EDG。
26对外部中断的操作
由于SDK初始化的时候是将外部中断打开的,这有可能使得程序在初始化时就产生外部中断,而此时还未指定中断服务程序,这样便会出错,关掉外部中断的方法是在appconfig.h中定义:
#define BSP_ENABLE_INTERRUPTS 0
对其他部分的操作都可以按照手册和SDK的帮助文档进行,在这里不再详述了。DSP56F807是一款不错的芯片,笔者在使用SDK对其开发应用中学到了很多东西。

参考文献
1邵贝贝,等编著. Motorola DSP 型16位单片机原理与实践. 北京:北京航空航天大学出版社,2003
2Motorola. DSP56F801/803/805/807 16Bit DIGITAL Signal Processor User’s Manual,2003
3Motorola. Motorola Embedded SDK V2.4,2003

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