基于CCS的嵌入式软件开发与调试.ppt

基于CCS的嵌入式实时系统软件开发与调试田黎育,实时调试的挑战,DSP程序常见的错误程序跑飞，死机程序跳转不正确数据被修改指针问题、堆栈溢出DSP实时程序的特点：与通用OS的应用程序比较（1）至少存在一个中断，即有时限（2）DSP系统是嵌入式系统，用户管理memorymap。（3）数据IO程序+数据处理程序：并行可能的硬件平台的问题给软件带来的麻烦,调试：debug调试就是通过理解系统行为(运行)，让系统实现其正确的功能的过程。在调试时，我们试图根除导致系统出现未预期行为的根本原因。为了理解其根本原因，我们需要理解系统的运行情况。我们需要理解系统在做什么-不是我们认为系统应该做什么,也不是另外什么人说系统在做什么-而是系统实际上在做什么。如果我们不理解系统，就不能指望改动系统让它完成我们想做的事情。而且，我们所做的任何改变系统行为的事情，都有破坏另外一些事情的危险；也可能因为改动而带来了更多的bug。,什么是“调试”,调试的过程,调试的一般过程（1）识别问题（加断点对timer计数的影响）（2）收集信息logging：（收集什么信息？造成输出错误的直接输入信息，逐级tracing）（3）分析收集的数据，定位bug；（4）修改bug。可控性16个中断，每个中断的8条指令；二次跳转:中断服务程序的任务实现超过8条指令时，跳转到真正处理中断的子程序,_INT4:.asg4,vecstw.d2b0,*-b15|mvk(_isr_jump_table+vec*4),b0mvkh(_isr_jump_table+vec*4),b0ldw.d2*b0,b0nop4b.s2b0|ldw.d2*b15+,b0nop5,C6000的中断（3）,二次跳转的实现：（1）中断跳转表：isr_jump_table全局变量（2）“挂”中断：voidintr_hook(void(*fp)(void),intcpu_intr);来源：tic6000evm6xdsp库函数，头文件，源文件v1.2有；v2.0只含头文件,C6000的中断（4）,中断嵌套进入中断后，GIE0允许中断嵌套的设置中断重入打乱时序关系，应该尽量避免,IRPBak=GET_REG(IRP);CSRBak=GET_REG(CSR);IERBak=GET_REG(IER);INTR_DISABLE(CPU_INT6);INTR_GLOBAL_ENABLE();.INTR_CLR_FLAG(CPU_INT6);INTR_GLOBAL_DISABLE();SET_REG(IRP,IRPBak);SET_REG(CSR,CSRBak);SET_REG(IER,IERBak);,写C6000中断程序,一般来讲，嵌入式系统是中断驱动的系统，另外还有数据流驱动的嵌入式系统(Windows：事件驱动)典型的结构：main函数中初始化While循环等待中断到来，在中断处理程序中进行真正的数据处理中断之间的关系：同步关系：中断的触发次数成比例异步关系：。因果关系：一个中断触发其他中断，可看作是同步关系中的一种特例基于以上关系的中断间的数据共享模式：乒乓模式：采数中断处理中断，同步中断关系圆周buffer：串口中断处理中断，异步中断关系共享memory：传数中断DMA结束中断，因果关系,C6000的DMA（1）,C6000的DMA控制器在CPU结构中的位置，确定DMA的数据链路：编程时考虑效率XB,PBC,EMIF,DMC,PMC*其中和PMC的连接是单向的，只能向程序存储空间写入（723数采例子，软硬件bug定位）4个DMA通道1个辅助DMA（HPI/XB）C6711/C6211/C64XX，16EDMA通道复杂的传输模式：满足不同的数据传输应用单通道分割，多帧传输，自动初始化，传输完毕后触发中断.,C6000的DMA（2）,由于DMAC的位置，某些存储区之间的数据搬移要通过中间的buffer（一般为IDRAM)实现，否则时间消耗大。如双口和SBSRAM的数据传输，2次DMA的时间小于一次直接DMA的时间；2次DMA传输中的第二次传输的启动一般是靠第一次DMA完成后产生的软件中断触发的用DMA实现MemoryCopy和MemorySet；片内的MemorySet可以有更快的方法，优化DMA的优先级：可设，但默认DMA0最高如果高优先级DMA启动时，低优先级DMA没有完成时，要将低优先级DMA的操作挂起，等完成高优先级DMA后，继续完成。所以系统中有几个DMA同时发生时，要根据数据的重要性和数据传输处理的顺序选择合适的DMA通道。DMAC通用管脚在调试中的使用：发光二极管,C6000的Timer,DSP时间的最细刻度：主频利用时钟（中断）为系统提供的各种时间,起到计时器的作用中断发生的间隔时间可设：1ms计算时间间隔精度：1us利用计时器防止等待超时TIMER测试程序时间的两种方法:中断法；直接计数法（无中断开销）。,一个AD板的例子,AD板的中断小结,调试经验1,可中断程序的编写：应用条件-核循环的并行指令数不小于6SPRA534WritingInterruptibleLoopedCodeForTheTMS320C6x调试中数据的存储和显示：系统级调试中的重要性CCS的显示工具，Matlab定点DSP实现浮点运算的考虑,调试经验2,一次新增的调试代码不能过长：便于新的bug定位防御式编程:例：723解模糊程序边界条件对感兴趣的事件做记录：放到片外ram；某些计数记录在halt运行后更新时可能有/1的误差CCS添加断点的注意：run前，running中if(Cnt1000)nop_debug（）;audio例子运行时，设置断点的现象窗口刷新的影响：application的非实时随时关心程序运行时间：使用timer测量时间，中断法/非中断法注意数组的越界和指针的使用：中断向量表被修改，程序就会跑飞,调试经验3,关于全局变量和局部变量：bug例：723程序，MTD子函数设置256字的大数组，修改中断向量表volatile关键字：其它任务中可能修改const关键字：关于中断嵌套观察中断间的同步关系程序跑飞:不要惧怕程序“死了”、“跑飞”，万事皆有原因；对编程环境的基础知识熟悉。程序跑飞绝大多数是中断向量表被修改“快”与“慢”，“大”与“小”：,调试经验4,选择高级的优化不会造成程序错误，如果有错误，是自己程序的问题。（例：最初接dqy的DSP板程序，局部变量-全局变量，堆栈）设计小实验进行某些验证：语法，设想。例子：PM数据改变，怀疑硬件问题，结果设计DMA改写PM，不排除软件的bug；培养工程动手能力，想一想-试一试，Far型数据：truncated错误CCS不支持中文目录节拍节拍节拍：处理帧、时间粒度改变某部分后出了问题，就是改的部分有bug,调试经验5,Restartgomain跑飞和reloadgomain跑飞的原因：（1）GIE为1和IER的某些位为1（2）发生了某些中断或IFR某些位为1（3）中断向量表未初始化。要运行runtimeload后才初始化。发生中断后，读取中断向量表的值是乱数。（联系那个设置大数组的调试例子）中断处理的超时错误计数器在停止（halt命令）后加1JTAG对实时时序的影响,调试小结,应用工程师：实现层次程序员在调试时医生与警察未能实现功能观察现象（错误的结果）注重相关的基础知识的掌握：编程环境,硬件平台的测试,自己开发的硬件平台，在交付软件开发工程师之前，应该做测试。以便于硬件bug和软件bug的定位。