基于DSP下嵌入式软件开发初探

摘要：随着近些年来电子技术的不断进步，特别是计算机、通信、消费电子为代表的3C技术迅猛发展，在电子设备日趋数字化、小型化和集成化背景下，嵌入式芯片由于其先进性逐步成为设计开发人员的首选。DSP作为嵌入式芯片其中的典型代表，为此在信息产业领域得到了广泛应用。本文根据笔者从事相关软件开发的经验，特对这一问题就行初步探讨，相信对该课题研究有着一定的引导作用。

关键词：DSP；嵌入式软件；初探

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01

DSP-based Embedded Software Development Under the Preliminary

Song Fajun

(CASIC,Guiyang 550005,China)

Abstract:With the recent years,advances in electronic technology,especially computers,communications,consumer electronics,

represented by 3C technology are developing rapidly,increasingly in

digital electronic devices,miniaturization and integration in the context,because of its advanced embedded chips gradually become the preferred design and development staff.Embedded chips which DSP as a typical representative of this in the information industry has been widely used.Based on the author's experience in software development,especially on a preliminary study of this problem on the line,I believe that the research has a certain guide.

Keywords:DSP;Embedded software;Study

一、引言

DSP作为计算机、通信、消费电子为代表的3C产品的硬件支撑平台，设计者在享受此项便利的同时，可是必须掌握其内部各种寄存器的设置是否正确、软件编程所采用的方法以及控制算法的设计，这使得产品的开发难度加大和延长产品开发周期，进一步造成产品的开发效率降低。为解决上述问题，建议采用Embedded Target for TI C2000 DSP模块，该模块的优势是可以对电路的系统级仿真，还能通过该模块编译生成出相应的C语言代码，通过下载到目标板，从而直接运行程序，进而进行算法的探索与设计思路的验证，最终实现提高开发效率。

二、应用流程

与别的模块相比，Embedded Target for TI C2000 DSP具备实物仿真、算法的探索和研究功能，并且可以验证产品的可靠性，这就使得对设计开发过程中的损耗得到有效的减少，原型开发的速度明显加快。综合起来看，该模块主要有以下优势：一是该模块可以在TI C2000 DSP上自动测试、执行Simulink仿真模型；二是可以给设计者提供便利的如PWM、ADC、CAN以及目标板载内存等模块化系统和功能；三是可生成C语言代码便于编辑；四是在此系统中可进行自动化实时测试；五是便于进行仿真和代码生成；六是较为方便的进行定点系统的设计、仿真、自动定标和代码生成。

通过Embedded Target for TI C2000 DSP的运用，实现了对MATLAB、Simulink与TI eXpressDSP工具和TI C2000 DSP控制器三者之间的捆绑开发，而这一模型把比较抽象的Simulink模型转变为通俗便于操作的实时C代码，这就为实现自动代码生成、产品原型和嵌入式系统提供了可能。在此基础上，还具备强大的可扩充能力，用户通过自己任意增加代码、中断服务的程序、IO设备驱动到CCS(Code Composer Studio)的工程项目中各项操作，从而方便的直接驱动自行开发研制的控制板卡或第三方的硬件设备板卡，最终完成产品的设计。也就是说，开发人员采用该模块进行产品的开发，所有人员可以不用编写一行代码，就可以完成几乎所有设计、仿真和编程下载的工作，这对产品开发产生质的飞跃。

三、应用实例

以基于DSP TMS320F2812芯片的带CAN2.0B网络接口的数字逆变控制器的设计为例，采用Embedded Target for TI C2000 DSP模块，通过与别的模块相结合，以便进行仿真和编程下载的应用。

通过采用单相半桥逆变结构，TMS320F2812逆变控制器核心芯片，全控器件IGBT控制开关，电压霍尔传感器检测逆变系统电流，电流采样电路检测电压，根据控制算法进行处理，在运用DSP片内的PWM输出模块，得到在产品设计中需要的两路SPWM波形信号，再经过EXB841驱动放大模块进行处理，最后对IGBT逆变半桥进行有效控制，从而实现直流－交流的逆变的过程。在此基础上还利用此模块保留对外的CAN网络接口，从而随时可以使用网络通信对数字逆变控制器进行实时控制和监测。

四、C语言项目框架

Embedded Target for TI C2000 DSP模块通过A/D进行转换，选用合适的模拟输入通道，具体步骤如下：第一步是利用F2812 XDS510 Emulator打开DSP软件集成开发环境；第二部是查看模块所支持的板卡及驱动；第三步是在前两步的基础上对评估板硬件链接模块进行编译、链接和运行等选项的设置；第四步是选择与目标板一致的DSP芯片；第五步是根据个人习性设置Real-Time Workshop的相关属性。

在进行完以上五步骤的设置完成后，通过Build Model生成C语言代码，自此基础上，打开Matlab所生成的软件项目代码，通过对比发现，模块所生成的逆变控制器C代码，保留了模型中相应的变量名，具有良好的可读性和可维护性的特性。

通过Embedded Target for TI C2000 DSP下面的Build/Reload/Run模块的使用，可以一步到位地将Matlab生成的C语言代码直接转为COFF文件下载到DSP逆变控制器的目标板中，不需作两个开发平台下的程序移植。如有特殊需求，还可以自行增加一些代码。这样就可以避开繁琐的编程步骤，直接进行在线算法验证，最终获取最优的控制程序实现。

五、结语

通过Embedded Target for TI C2000 DSP模块应用实例的介绍，可以了解在此模块下完成对基于DSP的三相逆变控制器、电机控制或机器人等其他一些更为复杂的控制系统的仿真、直接编程下载和算法设计验证，实现DSP系统开发的一步到位。该方法简单有效、性价比高、开发周期短、适用范围广，有一定的参考价值和通用性。

参考文献：

[1]Texas Instruments.TMS320F/C24XDSP Con-trollers Peripheral Library And Specific Devive,1999

[2]张雄伟.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社,2001

[3]章云.DSP控制器及其应用[M].北京:机械工业出版社,2001

[作者简介]宋发君（1985.6-），女，航天科工集团061基地302研究所，本科，助理工程师，研究方向：软件开发。