引 言
　　DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）憑借其高速數(shù)字信號(hào)處理功能、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、低功耗、高集成度等嵌入式微計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，已在通信、航空航天、工業(yè)控制、醫(yī)療、國(guó)防、汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。TMS320LF240xA DSP（以下簡(jiǎn)稱LF240xA）是美國(guó)TI公司推出的高性能16位數(shù)字信號(hào)處理器，它具有運(yùn)算速度快，在片集成的外設(shè)豐富等特點(diǎn)，故又稱其為DSP控制器。應(yīng)用領(lǐng)域主要針對(duì)工業(yè)測(cè)控、電機(jī)控制、家用電器和消費(fèi)電子等場(chǎng)合。
　　LF240xA的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，既可以使用匯編語(yǔ)言，也可以使用C語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言的代碼執(zhí)行效率高、運(yùn)行速度快，可以直接對(duì)寄存器進(jìn)行操作，充分發(fā)揮了DSP控制器的硬件性能；但其開(kāi)發(fā)的工作量大，程序可讀性、移植性差。與匯編語(yǔ)言不同的是，C語(yǔ)言可讀性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、調(diào)試方便，適合編寫(xiě)結(jié)構(gòu)和算法比較復(fù)雜的程序。然而，對(duì)于控制來(lái)說(shuō)，用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序也有其明顯的缺點(diǎn)：首先，C語(yǔ)言代碼有冗余，降低了執(zhí)行效率，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求很高的某些控制領(lǐng)域來(lái)說(shuō)不符合要求；其次，C語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)某些底層的操作。
　　在具體軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可以將匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言結(jié)合起來(lái)編程，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。這樣既能滿足實(shí)時(shí)性要求又能實(shí)現(xiàn)所需的功能，同時(shí)兼顧程序的可讀性和編程效率。為此，了解及掌握C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的混合編程技術(shù)對(duì)于DSP的軟件開(kāi)發(fā)具有重要的意義。
　　1 準(zhǔn)備工作
　　在進(jìn)行混合編程之前，首先要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)運(yùn)行的基本環(huán)境。這個(gè)基本環(huán)境包括存儲(chǔ)空間的分配、DSP寄存器映射地址的定義以及中斷向量的定義等方面。
　　（1）存儲(chǔ)空間的分配
　　命令文件（*．cmd）用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的分配。一是目標(biāo)存儲(chǔ)器定義（由MEMORY命令定義），二是各段的定位（由SECTIONS命令定義）。
　?。?）寄存器映射地址的定義
　　頭文件（*．h）用來(lái)定義所用到的DSP控制器內(nèi)部寄存器的映射地址，以及用戶自定義的常量、寄存器等。通常，頭文件在主程序的開(kāi)始，使用匯編指示符“．include”和“．copy”對(duì)其調(diào)用。頭文件的定義有2種方式。第1種是以指針變量的形式定義各種寄存器，即采用如下形式：
　　volatile unsigned int T1CMPR Ox7402第2種則是用宏定義的方式定義各種寄存器的名稱：
　　# define T1CMPR Ox7402
　?。?）中斷向量的定義
　　LF240xA內(nèi)部提供了多個(gè)中斷，如INTl～I(xiàn)NT6、TRAP等。復(fù)位中斷向量（c_intO）是在實(shí)時(shí)運(yùn)行支持庫(kù)（rts2xx．1ib）中定義的一種特殊的中斷，它的作用是先進(jìn)行軟件堆棧操作，然后初始化全局變量，最后調(diào)用主程序main（）。所以當(dāng)復(fù)位（Reset）時(shí)，程序跳轉(zhuǎn)到c_int0進(jìn)行相應(yīng)的處理。中斷向量表則是將主程序中用到的中斷子程序和相應(yīng)中斷級(jí)別類型連接起來(lái)的一個(gè)簡(jiǎn)單的跳轉(zhuǎn)指令表。表中每個(gè)中斷向量占2個(gè)字，在命令文件中將其聲明到程序存儲(chǔ)器空間的0000h～003Fh。
　　2 混合編程的一般方法
　　對(duì)于LF240xA的混合編程一般有3種方法：一、對(duì)C語(yǔ)言程序編譯后形成的匯編程序進(jìn)行手工修改與優(yōu)化；二、在C語(yǔ)言程序中直接嵌人匯編語(yǔ)句；三、分別編寫(xiě)C語(yǔ)言程序和匯編語(yǔ)言程序，然后獨(dú)立編譯成目標(biāo)代碼模塊，再進(jìn)行鏈接。第一種編程方式要求對(duì)匯編與C語(yǔ)言都極其熟悉，并且這樣的編程方式對(duì)程序的可讀性和擴(kuò)展性的負(fù)面影響比較大，一般不建議使用。第二種方法適用于語(yǔ)句執(zhí)行頻率非常高，并且C編程與匯編編程效率差異較大的情況，例如進(jìn)入中斷的通用中斷子程序等。第三種方式是混合編程最常用的方式之一，在這種方式下，C語(yǔ)言程序與匯編語(yǔ)言程序均可使用另一方定義的函數(shù)與變量。下面著重介紹后兩種方法。
　　2．1 C語(yǔ)言程序中嵌入?yún)R編語(yǔ)言
　　C語(yǔ)言程序支持asm指令，所以可以利用這條指令直接將匯編語(yǔ)句嵌入到C語(yǔ)言程序中。LF240xA中一些C語(yǔ)言無(wú)法操作的控制位，可以采用這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法只需在匯編語(yǔ)句兩邊加上雙引號(hào)并用小括號(hào)括起來(lái)，前面再加上asm關(guān)鍵字，即“asm（“匯編語(yǔ)句”）；”。需要注意的是，匯編語(yǔ)句不能緊挨著前一個(gè)雙引號(hào)，它們之間必須用空格、Tab或標(biāo)號(hào)開(kāi)頭。例如，在匯編語(yǔ)言中開(kāi)中斷指令SETC INTM，嵌入到C語(yǔ)言中為“asm（“SETCINTM”）；”。這種方式雖然操作簡(jiǎn)單，但是匯編代碼很有可能破壞原來(lái)的C語(yǔ)言環(huán)境，從而導(dǎo)致不可預(yù)料的結(jié)果。因此只提倡在程序開(kāi)始的系統(tǒng)初始化部分少量使用，而在C語(yǔ)言中嵌入實(shí)現(xiàn)某一完整功能的多句匯編語(yǔ)言時(shí)，不提倡采用這種方式。
　　2．2 C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言程序相互調(diào)用
　?。?）C語(yǔ)言程序調(diào)用匯編函數(shù)
　　C語(yǔ)言程序中調(diào)用的匯編函數(shù)，在匯編語(yǔ)言中其名稱以程序標(biāo)號(hào)的形式出現(xiàn)。程序標(biāo)號(hào)作為操作數(shù)用．global進(jìn)行定義，在前面加下劃線“_”。匯編函數(shù)也可以利用累加器給C語(yǔ)言程序傳遞返回值。
　　LF240xA有8個(gè)輔助寄存器（AR0～AR7）可供使用，在C語(yǔ)言環(huán)境中這些寄存器都有明確的分工。
　?、貯R0：幀指針（Frame Pointer，F(xiàn)P）。LF240xA只提供了大小為8個(gè)字的硬件棧，不能滿足需要。因此，C環(huán)境定義了一段特殊的存儲(chǔ)器空間，作為軟件棧。軟件棧的作用是分配局部變量、傳遞函數(shù)的參數(shù)、保存處理器的狀態(tài)、保存臨時(shí)結(jié)果等。AR0指向軟件棧中函數(shù)局部數(shù)據(jù)空間的起始處。
　?、贏Rl：軟件棧的棧頂指針（Stack Pointer，SP）。ARl為指向軟件棧棧頂?shù)膶Ｓ弥羔槨?br /> 　　③AR2：局部變量指針（Local Variable Pointer，LVP）。AR2存放局部變量的偏移量，與AR0（FP）一起對(duì)局部變量進(jìn)行尋址定位。
　?、蹵R6、AR7：寄存器型變量。在C語(yǔ)言程序中用register修飾的變量存放在AR6、AR7中。
　?、軦R3～AR5：用戶自定義。AR3～AR5沒(méi)有特殊的約定，可以由用戶自由決定其用途。在匯編程序的入口處，假設(shè)ARP已經(jīng)被設(shè)置為ARl，這是由C編譯器自動(dòng)完成的。C語(yǔ)言程序調(diào)用匯編函數(shù)時(shí)，匯編函數(shù)程序必須遵循下述規(guī)范：
　?、?gòu)挠布褩Ｖ袕棾龇祷氐刂?，然后把它壓入軟件堆棧?br /> 　?、诎袰程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指針FP壓入堆棧；
　?、廴绻麉R編程序改變了AR6或AR7，也需要把它們壓入堆棧；
　?、芊峙渚植繑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
　?、輬?zhí)行匯編程序的實(shí)際任務(wù)代碼；
　?、奕绻麉R編程序有返回值，則把這個(gè)返回值放入累加器中；
　　⑦設(shè)置ARP為ARl；
　　⑧解除分配的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
　?、崛绻鸄R6和AR7曾經(jīng)被保存過(guò)，則從軟件堆?；謴?fù)它們的值；
　?、鈴能浖褩；謴?fù)FP；
　?、习衍浖褩Ｖ写鎯?chǔ)的返回地址壓入硬件堆棧；
　?、蟹祷亍?br />