2.3 实例：用CSS3.3开发一个音频信号采集、处理输出的程序
2.3.1 实例目的
①掌握Code Composer Studio 3.3的安装和配置步骤过程。
②了解DSP开发系统和计算机与目标系统的连接方法。
③了解Code Composer Studio 3.3软件的操作环境和基本功能，了解TMS320C28xx软件开发过程。
a.学习创建工程和管理工程的方法。
b.了解基本的编译和调试功能。
c.学习使用观察窗口。
d.了解图形功能的使用。
2.3.2 实例原理
①软件集成开发环境（Code Composer Studio 3.3）：完成系统的软件开发，进行软件和硬件仿真调试。它也是硬件调试的辅助手段。
②开发系统（ICETEK5100USB或ICETEK5100PP）：实现硬件仿真调试时与硬件系统的通信，控制和读取硬件系统的状态和数据。
③评估模块（ICETEKF2812-A等）：提供软件运行和调试的平台和用户系统开发的参照。
④Code Composer Studio 3.3主要完成系统的软件开发和调试。它提供一整套的程序编制、维护、编译、调试环境，能将汇编语言和C语言程序编译连接生成COFF（公共目标文件）格式的可执行文件，并能将程序下载到目标DSP上运行调试。
⑤用户系统的软件部分可以由CCS建立的工程文件进行管理，工程一般包含以下几种文件。
a.源程序文件：C语言或汇编语言文件（*.ASM或*.C）。
b.头文件（*.H）。
c.命令文件（*.CMD）。
d.库文件（*.LIB，*.OBJ）。
2.3.3 实例步骤
①设置Code Composer Studio 3.3在软仿真（Simulator）方式下运行。
②启动Code Composer Studio 3.3。
③选择菜单Debug→Reset CPU。
成功启动CCS后会出现如图2.18所示窗口。
注：下面窗口是打开了所有CCS软件功能后显示的。
图2.18 CCS软件界面介绍
实际上打开的CCS界面没有图2.18所示的那么多内容。原始的刚打开的CCS界面包含如图2.19所示的基本元素。
图2.19 实际的CCS软件界面
图2.19中的其他部分都是在工作中根据需要打开的。而且图像和图形显示窗口打开时，还要做一些相关的参数设置才能正常使用。
④创建工程。
a.创建新的工程文件。
b.选择菜单“Project”的“New…”项。如图2.20所示。
图2.20 创建工程文件
如图2.21所示，按编号顺序操作建立volume.pjt工程文件。
图2.21 新建工程
展开主窗口左侧工程管理窗口中“Projects”下新建立的“volume.pjt”，其各项均为空。
c.在工程文件中添加程序文件。
选择菜单“Project”的“Add Files to Project…”项；在“Add Files to Project”对话框中选择文件目录为C：\ICETEK\F2812\DSP281x_examples\Lab0101-UseCCS，改变文件类型为“C Source Files（*.c；*.ccc）”，选择显示出来的文件“volum.c”；重复上述各步骤，添加C：\ICETEK\F2812\DSP281x_examples\Lab0101-UseCCS\volume.cmd文件到volum工程中；添加C：\CCStudio_v3.3\c2000\cgtools\lib \rts2800_ml.lib。
d.编译连接工程。
选择菜单“Project”的“Rebuild All”项，或单击工具条
中的按钮；注意编译过程中CCS主窗口下部“Build”提示窗中显示编译信息，最后将给出错误和警告的统计数。
⑤编辑修改工程中的文件。
a.查看工程文件。
展开CCS主窗口左侧工程管理窗中的工程各分支，可以看到“volume.pjt” 工程中包含“volume.h”、“rts2800.lib”、“volume.c”和“volume.cmd”文件，其中第一个为程序在编译时根据程序中的“include”语句自动加入的。
b.查看源文件。
双击工程管理窗中的“volume.c”文件，可以查看程序内容。可以看到，用标准C语言编制的程序，大致分成几个功能块。
头文件。描述标准库程序的调用规则和用户自定义数据、函数头、数据类型等。具体包含哪一个头文件，需要根据程序中使用了哪些函数或数据而定。比如：如果程序中使用了printf函数，它是个标准C提供的输入/输出库函数，选中“printf”关键字，按“Shift+F1”会启动关于此关键字的帮助，在帮助信息中可发现其头函数为stdio.h，那么在此部分程序中需要增加一条语句：#include "stdio.h"。
工作变量定义。定义全局变量。
子程序调用规则。这部分描述用户编制的子程序的调用规则。也可以写到用户自己编制的.h文件中去。
主程序。即main（）函数。它可分为两部分：变量定义和初始化部分、主循环部分。主循环部分完成程序的主要功能。
用户自定义函数。
这个程序是一个音频信号采集、处理输出的程序。程序的主循环中调用自定义的函数read_signals来获得音频数据并存入输入缓存inp_buffer数组；再调用自定义函数write_ buffer来处理音频数据并存入输出缓存；output_signals将输出缓冲区的数据送输出设备；最后调用标准C的显示信息的函数printf显示进度提示信息。整个系统可以完成将输入的音频数据扩大volume倍后再输出的功能。
read_ signal子程序中首先应有从外接AD设备获得音频数据的程序设计，但此例中由于未采用实际AD设备，就未写相应控制程序。此例打算用读文件的方式获得数据，模拟代替实际的AD输入信号数据。
Write_ buffer子程序中首先将输入缓冲区的数据进行放大处理，即乘以系数volume，然后放入输出缓冲区。
output_ signals函数完成将处理后的设备输出的功能，由于此例未具体操作硬件输出设备，故函数中未写具体操作语句。
双击工程管理窗中的“volume.h”文件，打开此文件，可以看到其中有主程序中要用到的一些宏定义如“BUF_ SIZE”等。
volume.cmd文件定义程序所放置的位置，此例中描述了ICETEK-F2812-A评估板的存储器资源，指定了程序和数据在内存中的位置。
比如：它首先将ICETEK-F2812-A评估板的可用存储器分为八个部分，每个区给定起始地址和长度（区域地址空间不允许重叠）；然后指定经编译器编译后产生的各模块放到哪个区。这些区域需要根据评估板硬件的具体情况来确定。
c.编辑修改源文件及编译程序。
打开“volume.c”，找到“main（）”主函数，将语句“input=inp_buffer；”最后的分号去掉，这样程序中就出现了一个语法错误；重新编译连接工程，可以发现编译信息窗口出现发现错误的提示；双击红色错误提示，CCS自动转到程序中出错的地方；将语句修改正确（将语句末尾的分号加上）；重新编译；注意，重新编译时修改过的文件被CCS自动保存。
d.修改工程文件的设置（见图2.22）。
图2.22 修改工程文件
通过以上设置操作，重新编译后，程序中的用户堆栈的尺寸被设置成1024个字。
⑥基本调试功能。
a.下载程序：执行File→Load Program，在随后打开的对话框中选择刚刚建立的C：\ICETEK\F2812\DSP281 x_examples\Lab0101-UseCCS\Debug\volume.out文件。
b.设置软件调试断点：在项目浏览窗口中，双击volume.c激活这个文件，移动光标到main（） 行上，单击鼠标右键选择Toggle Breakpoint或按“F9”设置断点（另外，双击此行左边的灰色控制条也可以设置或删除断点标记）。
c.利用断点调试程序：选Debug→Run或按“F5”运行程序，程序会自动停在main（）函数上。
按“F10”执行到write_ buffer（）函数。
再按“F11”，程序将转到write_ buffer函数中运行。
此时，为了返回主函数，按“Shift+F11”完成write_ buffer函数的执行。
再次执行到write_ buffer一行，按“F10”执行程序，对比与“F11”执行的不同。
提示：在执行C语言的程序时，为了快速地运行到主函数调试自己的代码，可以使用Debug→Go main命令，是较为烦琐的一种方法。
⑦使用观察窗口。
a.执行View→Watch Window打开观察窗口。
b.在volume.c中，用鼠标双击一个变量（比如num），再单击鼠标右键，选择“Quick Watch”，CCS将打开Quick Watch窗口并显示选中的变量。
c.在volume.c中，选中变量num，单击鼠标右键，选择“Add to Watch Window”，CCS将把变量添加到观察窗口并显示选中的变量值。
d.在观察窗口中双击变量，则弹出修改变量窗口。此时，可以在这个窗口中改变变量的值。
e.把st：变量加到观察窗口中，点击变量左边的“+”，观察窗口可以展开结构变量，并显示T结构变量的每个元素的值。
f.把st：变量加到观察窗口中；执行程序进入write_buffer函数，此时num变量超出了作用范围，可以利用Call Stack窗口察看在其他函数中的变量。
选择菜单View→Call Stack打开堆栈窗口。
双击堆栈窗口的main（）选项，此时可以察看num变量的值。
⑧文件输入/输出（见图2.23）。
图2.23 设置File I/O文件
下面介绍如何从PC机上加载数据到DSP上。用于利用已知的数据流测试算法。
在完成下面的操作以前，先介绍Code Composer Studio的Probe（探针）断点，这种断点允许用户在指定位置提取/注入数据。Probe断点可以设置在程序的任何位置，当程序运行到Probe断点时，与Probe断点相关的事件将会被触发，当事件结束后，程序会继续执行。在这一节里，Probe断点触发的事件是：从PC机存储的数据文件中的一段数据加载到DSP的缓冲区中。
a.在真实的系统中，read_ signals函数用于读取A/D模块的数据并放到DSP缓冲区中。在这里，代替A/D模块完成这个工作的是Probe断点。当执行到函数read_ signals时，Probe断点完成这个工作。
在程序行read_ signals（input）；上单击鼠标右键选择“Toggle breakpoint”，设置软件断点。
再在同一行上单击鼠标右键，选择“Toggle Probe Point”，设置Probe断点。
b.执行以下操作。
此时，已经配置好了Probe断点和与之关联的事件。
⑨图形功能简介。
下面我们使用CCS的图形功能检验音频信号采集、处理输出的程序的结果。首先进行下面的设置操作（见图2.24）。
图2.24 设置图形显示功能
a.在弹出的图形窗口中单击鼠标右键，选择“Clear Display”。
b.按“Alt+F5”运行程序，观察input窗口的内容。
⑩选择菜单File→workspace→save workspace As... ，输入文件名SY.wks。
退出CCS。
2.3.4 实例结果
通过对工程文件“volume”的编译、执行后得到一个音频信号采集、处理输出的程序结果的图形如图2.25所示。
图2.25 实例结果图形