原创 DSP编程技巧之2：揭开编译器神秘面纱之处理器选项

 2014-9-28 11:22  889 18 18 分类: 消费电子

　　也许你已经熟练使用了CCS好多年，可是当某一天出现一个与cl2000有关的错误的时候，突然间也摸不着头脑了；例如使用老版本的还不支持C2000 FPU的CCS来编译28335的程序，cl2000就会提示你各种不支持然后报错不运行了。Cl2000.exe是神马？

　　Cl2000.exe就是和我们的程序编译密切相关的编译器了，使用的方法是：

　　cl2000[编译器选项][需要编译的文件][--运行链接器[链接器选项]目标文件]]

　　使用方法看起来很复杂，还好CCS已经帮我们调用它了(或者说CCS就是一个框架，它完成的编译、调试、链接等功能几乎都需要调用一些别的exe来执行，所以你可能体会过升级了一些库文件、编辑器版本等，界面文件等却不需要进行任何的更改)，这些句子会显示在工程的属性里面。当然如果你想亲自体验一把，也可以在ccs安装目录下面的tools\compiler\c2000_6.1.5\bin下面找到它，即cl2000.exe，然后用命令行的方式运行起来)。举个简单例子：

　　cl2000-v28symtab.cfile.cseek.asm--run_linker--library=lnk.cmd

　　--output_file=myprogram.out

　　在上面的例子中，如果需要编译的文件，例如几个.c或者.asm找不到，CCS就会提示xxx.c或者xxx.asm找不到或者未定义了；或者你改了目标文件的名字，例如改成了a.out，但是加载程序到DSP中的时候却仍然使用更改前的b.out，自然有可能出现预料之外的结果了：在以前帮助网友解决问题的时候，确实出现过这样的状况。

　　明白了编译器的调用方法之后，我们就更进一步，揭开编译器中形形色色选项的神秘面纱，从此看到编译器提示的形形色色的警告和错误不再用发怵。

　　具体说来，编译器的选项有多大20个大类，超过一百个具体的选项。当然这些选项是有轻重之分的，有的是必须用到的，例如支持一下FPU等功能；有的则是不常接触的，例如MISRA这样的汽车工业软件可靠性检查，只有在对软件进行标准化时才会用到。所以我们首先看一下最常用的选项，例如处理器的选项，它们的意义在于定义了在编译程序时CPU的模式。补充一点是，cl2000的帮助里看到的选项都是很长的名字，在CCS里面为了书写方便(因为选项框就那么点面积啊)，一般用别名来代替；没有别名的则直接使用选项名字。

处理器选项	别名	含义
--silicon_version=28	0	为C28x架构的DSP产生目标文件；不选择的话模式为C27x模式，也可以选择为C2xLP兼容模式（例如让C28的CPU支持C24的汇编语句，存在较多的兼容性问题，因为寻找模式、CPU架构等都发生了一定的变化，有的指令不再适用于新器件）。后两种模式大部分网友都几乎不会用到，所以我们的编译器选项里面一般都会选择-v28。更详细的信息可以参考DSP的CPU介绍和汇编编程指南。
--large_memory_model	-ml	产生“大内存模式”下的代码。开启这个选项的话，会强迫编译器把整个地址空间当作一块完整的22位宽的空间（实际是分为16位宽的低地址和超过16位宽度之后的高地址空间的），从而使得寻址时使用的指针也是22位的（这个指针是针对CPU寻址来说的，不是我们C程序里用的指针），这样寻找空间就不必局限于2的16次方，即64K了。这种模式适合在C++编程的时候使用，使得编译生成的代码可以访问超过16位宽度的地址空间的存储单元，这样就没有64K字的空间限制了。
		那么为什么在在C++编程时使用呢？是因为目前编译器不支持C++的关键字far；如果你了解C++关键字的话，那用同样的思路来理解这个模式就容易了。
		此外，在开启FPU的情况下，大内存模式是必须开启的，否则编译器会报错。
		在新建C2000的工程，需要添加相关的库文件的时候，如果你再看到有的库是rts2800.lib，有的是rts2800_ml.lib，这次应该明白改用哪个了吧。小建议是为了省事和保持兼容性，没有别的顾虑的话就把这个选项打开吧。
--unified_memory	-mt	在“统一的内存模式”下产生代码。顾名思义，就是把所有的存储空间定义为一个整体，这样编译器在编译时就可以使用RPT与PREAD指令来处理大部分的内存复制memcpy调用和结构体的分配（它也不用“担心”存储空间突然出个断层，没法连续寻找了）。例如像下面的汇编指令就可以得到更加高效的执行：
		MOVL XAR7, #Array1 ;XAR7指向数组1
		MOVL XAR2, #Array2 ;XAR2指向数组2
		RPT #(N-1) ;重复执行下一条指令N次
		\|\|PREAD XAR2++,XAR7 ;Array2=Array1,i++
		这样的一段汇编代码我们可以直接手工编写；如果你有个for循环的C代码的话，看一下编译生成的汇编代码，是不是几乎一模一样的？
--cla_support[=cla0]	无	--cla_support是C2833x系列之后的Piccolo系列才有的特性，叫控制规律加速器，意思是把一些与控制系统性能息息相关的代码放到CLA中独立运行，不占用CPU时间，这样整个控制软件的运行速度都得到极大提高，从而保证实时性。
--float_support={fpu32\|softlib\|fpu64}	无	在启用了-v28和-ml的前提下才能使用；含义是启用软件处理（比如调用一些优化好的库函数）、32位或者64位的FPU协处理器进行浮点运算，从而支持相关的汇编指令。
		这这个子选项是不能同时使用的，即使用方法为：
		--float_support=fpu32
		或者--float_support=fpu64等。
		需要补充的是，这里的64位浮点运算指的数据类型是long double，而实际上28335这样的DSP中FPU目前只硬件支持32位的FPU运算，64位的浮点运行要经过CPU折算再送给FPU处理的，所以不是必须的话尽量不要使用FPU64这样的运算。
--vcu_support[=vcu0]	无	VCU是F2837xD这样的高端芯片上具备的功能，指的是Viterbi and complex unit (VCU II) accelerators，即通过采用viterbi 复杂单元 (VCU II) 加速器执行振动分析来更好地预测电机故障，振动信号的来源是加速度传感器或者振动传感器等，可以使用流行的MEMS，可以贴在电机的外壳、编码器等部位。如果需要使用这个功能的话，就需要在编译器选项里面打开它。