Микроконтроллер 1901ВЦ1Т является двухъядерным, на борту которого расположено 32-разрядное RISC ядро и 16-разрядное DSP. В данной статье будет рассмотрена работа и взаимодействие между собой двух подсистем на примере совместной отладки.

Основным ядром процессора 1901ВЦ1Т является RISC, DSP – подчиненным. Поэтому для начала выполнения DSP-программы, RISC ядро должно выполнить инициализацию ядра DSP и записать в программную область код для выполнения. После этого, ядра могут работать независимо друг от друга. Всё адресное пространство и вся память DSP (память данных, память программ, регистры периферийных блоков), за исключением регистров ядра, доступны RISC-ядру и, поскольку оно является ведущим в микроконтроллере, то на него возложены функции управления синхросигналами, сигналами сброса, режимами работы и энергопотребления. При подаче питания DSP-система находится в состоянии сброса. RISC загружает в ОЗУ область DSP нужную программу, после чего, непосредственно перед началом работы с подчиненной системой, снимает сброс, и DSP начинает выполнять поставленную задачу. По завершению выполнения задачи подсистема DSP может оповестить RISC-ядро, которое, в свою очередь, сформирует новую задачу или отключит DSP. Если RISC-ядро загружено непрерываемой задачей, то может пройти существенное время, прежде чем оно выполнит отключение уже неактивного DSP.

Для программирования и отладки DSP-подсистемы рекомендуется использовать Code Composer Studio v3.3. в сочетании с отладчиком компании Фитон Jem-MultiChip.

Конечно же, среда CCS 3.3 не сможет работать с данным отладчиком «из коробки». Необходимо установить драйверы и саму среду компании Фитон CodeMaster-ARM, которая является посредником между CCS и отладчиком JEM-MultiChip.

Поэтому, если мы хотим отлаживать только DSP-ядро, нам все равно необходимо открыть среду CodeMaster-ARM, чтобы установить связь с отладчиком. Работать только с ядром RISC можно по аналогии, как и с другими 32-разрядными МК компании: использовать такие же средства разработки в сочетании с совместимыми с ними средствами отладки.

Архив проекта можно загрузить с форума по данной ссылке.

_risc_dsp.rar – архив проекта под Code Composer Studio

_rdc.rar – проекта под CodeMaster-ARM.

После установки драйверов, убедимся что CCS обнаруживает отладчик. Для этого сначала запускаем CodeMaster-ARM, выбираем наш Jem-MultiChip.

Теперь CodeMaster можно свернуть и запустить CCS (запускать надо приложение Setup CCStudio v3.3). В нем мы видим, что выбрано устройство TMS320C5400_0 (является функциональным аналогом ЦОС ядра микроконтроллера) по результатам настройки из предыдущего раздела с отладчиком JEM.

В этом окне выбираем вкладку File→ Start Code Composer Studio. После старта среды сверху будет вкладка с нашим отладчиком, где можно выбрать частоту TCK, это свидетельствует о том, что связь отладчика и среды установлена.

Теперь воспользуемся архивом

_rdc.rar

и откроем проект в ранее запущенном Code Master-ARM. Чтобы обеспечить взаимодействие двух систем RISC и DSP между собой, в системе реализованы два регистра прерываний. Один от RISC к DSP (5 пользовательских прерываний), другой DSP к RISC(4 пользовательских прерывания). Рассмотрим сразу основную функцию:

void main()
{
        ClockConfig(); //настройка тактирования RISC и DSP
        PortsConfig(); //конфигурация портов ввода вывода
        UART3Config(); //конфигурация UART

        ClearRAMDSP(); //очистка ОЗУ DSP
        buffer = (uint32_t*)(DSP_BUFFER);
        for(temp=0;temp<256;temp++)
        {
                *buffer++ = temp;
        }
        buffer = (uint32_t*)(DSP_BUFFER);

        NVIC_EnableIRQ(DSP_IRQ_IRQn); // разрешение прерываний от DSP

        StartDSPTask(); // постановка задачи DSP записать информацию в программную область 
        while(1);
}

В программе после настроек тактирования, конфигурирования портов и настройки UART, происходит постановка задачи для DSP-ядра, затем попадание в бесконечный цикл. DSP-программа принимает запрос на выполнение задачи и решает её. По завершению выставляется бит запроса прерывания DIRQ0. После ожидается постановка новой задачи. Как только выставляется запрос прерывания от DSP, RISC-ядро переходит в функцию обработчика прерываний void DSP_IRQ_IRQHandler, в которой происходит передача данных (буфер 256, 16-разрядных слов) через UART3, и вновь ставится DSP новая задача.

После разбора программы в для RISC ядра можно выполнить компиляцию и вернуться (или открыть заново) в CCS. Здесь открываем проект

_risc_dsp.rar

Поскольку ранее не работали с этой средой, начнём по пунктам. Выбираем вкладку Project→Open и выбираем файл с расширением *.pjt И слева в дереве проекта находим и открываем main.c Задача DSP в данном примере - сформировать счётчик в буфере и сгенерировать запрос к RISC.

#include "_include.h"

#include "math.h"

#define _SIZE	256


#pragma DATA_SECTION(_status,"_STATUS");
static unsigned short _status=0x0000;

#pragma DATA_SECTION(_buff,"_BUFF");
static float _buff[_SIZE];

#pragma DATA_SECTION(_intr_reg,"_INTR_RISC");
static unsigned short _intr_reg;

void main()
{
unsigned short _i;
unsigned short _counter=0;
float _in;

	_in = 100.0;
	while(1)
	{
			//while(!(_status&0x0001)) asm("  NOP  ");

			for(_i=0;_i<_SIZE;_i++)
				_buff[_i] = sqrt(_in);//_counter++;		
	
			_status &= ~0x0001;
			_intr_reg = 0x8001;	
	}	
}

Теперь можно также выполнить компиляцию проекта, выбрав вкладку Project→ Build(или можно воспользоваться клавишей F7).

Наша задача состоит в том, чтобы поймать обработанное прерывание от DSP к RISC. Для этого вернёмся в CodeMaster-ARM и выберем пункт в меню «Создать проект и запустить отладку» (Сочетание клавиш Shift+F7). Теперь перед запуском программы необходимо поставить точку останова в функции обработчика прерываний DSP_IRQ_IRQHandler. Так мы убедимся, что прерывание от DSP пришло и RISC запустил его обработку. Саму программу пока не запускаем.

Возвращаемся в CCS. И приступим к отладке ЦОСа. Проект мы уже собрали, теперь его необходимо загрузить. Для этого переходим по вкладке File→Load Program. Здесь чуть посложнее, чем в других IDE. Нам необходимо выбрать объектный файл, и наша программа загрузится в память контроллера.

Есть более упрощенный вариант: перейти по вкладке Option→Customize. Затем идём на вкладку Program/Project/CIO и ставим галочку напротив пункта “Load Program After Build”. Так после каждой сборки проекта он автоматически будет загружаться в контроллер. После выполнения загрузки сразу откроется окно Disassembly. Переходим во вкладку Debug→Go to main (сочетание клавиш Ctrl+M). Нам открывается main.c, а отладчик стоит в начале главной функции.

Слева становятся доступны клавиши для отладки по шагам. Мы же просто запустим программу, выбрав Run ("бегущего человечка"). DSP выполняет задачу и постоянно генерирует запросы на прерывания к RISC. Возвращаемся в CodeMaster-ARM, запускаем программу и наблюдаем, как RISC ядро встало на выставленной ранее точке останова, тем самым подтверждая полученный запрос на прерывание от DSP и приступив к его обработке. В функции обработчика идёт отправка данных по UART. Можно подключить плату к PC и наблюдать посылаемые данные при каждом прерывании от DSP.