Thesuccess'sroad基于CCS的

嵌入式實時系統(tǒng)

軟件開發(fā)與調(diào)試實時調(diào)試的挑戰(zhàn)DSP程序常見的錯誤

程序跑飛，死機(jī)程序跳轉(zhuǎn)不正確

數(shù)據(jù)被修改指針問題、堆棧溢出DSP實時程序的特點：與通用OS的應(yīng)用程序比較

（1）至少存在一個中斷，即有時限

（2）DSP系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)，用戶管理memorymap。

（3）數(shù)據(jù)IO程序+數(shù)據(jù)處理程序：并行可能的硬件平臺的問題給軟件帶來的麻煩調(diào)試：debug

調(diào)試就是通過理解系統(tǒng)行為(運(yùn)行)，讓系統(tǒng)實現(xiàn)其正確的功能的過程。在調(diào)試時，我們試圖根除導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)未預(yù)期行為的根本原因。為了理解其根本原因，我們需要理解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。我們需要理解系統(tǒng)在做什么----不是我們認(rèn)為系統(tǒng)應(yīng)該做什么,也不是另外什么人說系統(tǒng)在做什么----而是系統(tǒng)實際上在做什么。如果我們不理解系統(tǒng)，就不能指望改動系統(tǒng)讓它完成我們想做的事情。而且，我們所做的任何改變系統(tǒng)行為的事情，都有破壞另外一些事情的危險；也可能因為改動而帶來了更多的bug。什么是“調(diào)試”輸入輸出×調(diào)試的過程調(diào)試的一般過程

（1）識別問題（加斷點對timer計數(shù)的影響）

（2）收集信息logging：（收集什么信息？造成輸出錯誤的直接輸入信息，逐級tracing）

（3）分析收集的數(shù)據(jù)，定位bug；

（4）修改bug?？煽匦?可觀測性：來自軟件工程的概念，其中可觀測性是軟件、硬件調(diào)試的基石。調(diào)試的手段靜態(tài)調(diào)試：

單步執(zhí)行；設(shè)置斷點；

觀察變量；觀察寄存器和存儲器值；

修改變量、寄存器和存儲器的值；

運(yùn)行一段程序；

“必須掌握的基本技能”動態(tài)調(diào)試：

實時記錄、觀察數(shù)據(jù)；RTDX

條件斷點；論述“調(diào)試”的書籍TheScienceofDebugging,MattTelles.

程序調(diào)試思想與實踐，中國水力水電出版社

---bug是系統(tǒng)邏輯的奴隸DebuggingApplication,JohnRobbins,

MicrosoftPress,2000

主要針對windows程序調(diào)試

中文名:應(yīng)用程序調(diào)試技術(shù)軟件調(diào)試思想

:RobertCharlesMetzger嵌入式實時系統(tǒng)程序的分類簡單地，可以分為

(1)數(shù)據(jù)處理的程序：

各種算法的實現(xiàn)；與硬件相對無關(guān)

(2)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦颍号c硬件緊密相關(guān)；

中斷、DMA：提高數(shù)據(jù)傳輸效率的

兩種“古老”而有效的手段兩種程序的開發(fā)時間：

數(shù)據(jù)鏈路層次（1）CPU核DSP的寄存器和運(yùn)算單元之間的數(shù)據(jù)鏈路多數(shù)據(jù)鏈路層次（2）DSP片內(nèi)存儲器片外存儲器接口：

EMIF,HPI/XBUSDMA中斷其它外設(shè)：

時鐘，串口C6x片內(nèi)總線ADInternal

Memoryx32ADExternal

InterfaceADx32Peripheralscanperform64-bitdataloads.‘C67x DataAddr -T1 x32 DataData -T1 x32/64 DataAddr -T2 x32 DataData -T2 x32/64AregsBregs ProgramAddr x32 ProgramData x256PC DMAAddr -Read x32 DMAData -Read x32 DMAAddr -Write x32 DMAData -Write x32DMA數(shù)據(jù)鏈路層次（3）板級數(shù)據(jù)鏈路層次（4）板間CompactPCI總線脈沖壓縮板C6701C6701C6701C6701C6202AD預(yù)處理板ADCC6202ADCC6202DSP板并口串口C6202CPU板定時板C31某信號處理系統(tǒng)框圖系統(tǒng)定時信號數(shù)據(jù)鏈路層次（5）系統(tǒng)間其實是一個雷達(dá)系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路。再進(jìn)一步：這個雷達(dá)系統(tǒng)可以組網(wǎng)，利用通信系統(tǒng)給決策單位提供信息，進(jìn)行后數(shù)據(jù)處理，做出決策總之，要對數(shù)據(jù)鏈路有一個清晰的各級層次的傳輸圖C6000的中斷（1）三個概念:

(1)中斷源（Interruptsource）：即中斷事件，32個

(2)中斷選擇號（InterruptSelectionNumber）：5bit

(3)中斷(Interrupt)：12個可屏蔽＋NMI（No.1） +RESET（No.0）＋RTDX（No.3）中斷寄存器的設(shè)置：

中斷源通過中斷選擇子（InterruptSelector）“映射”到CPU的中斷上，并可通過外中斷極性設(shè)置寄存器設(shè)置EXT_INT4EXT_INT7的中斷極性（即中斷地觸發(fā)時刻）C6000的中斷（2）中斷服務(wù)程序：

map1：IDRAM0x000～0x200

0x200=16*32;16個中斷，每個中斷的8條指令；二次跳轉(zhuǎn):

中斷服務(wù)程序的任務(wù)實現(xiàn)超過8條指令時，跳轉(zhuǎn)到真正處理中斷的子程序_INT4:.asg4,vecstw.d2b0,*--b15||mvk(_isr_jump_table+vec*4),b0mvkh(_isr_jump_table+vec*4),b0ldw.d2*b0,b0nop4b.s2b0||ldw.d2*b15++,b0nop5C6000的中斷（3）二次跳轉(zhuǎn)的實現(xiàn)：

（1）中斷跳轉(zhuǎn)表：isr_jump_table全局變量

（2）“掛”中斷：

voidintr_hook(void(*fp)(void),intcpu_intr);來源：

ti\c6000\evm6x\dsp\…庫函數(shù)，頭文件，源文件

v1.2有；v2.0只含頭文件C6000的中斷（4）中斷嵌套

－進(jìn)入中斷后，GIE＝0

－允許中斷嵌套的設(shè)置

中斷重入

－打亂時序關(guān)系，應(yīng)該

盡量避免

IRPBak=GET_REG(IRP);

CSRBak=GET_REG(CSR);

IERBak=GET_REG(IER);

INTR_DISABLE(CPU_INT6);

INTR_GLOBAL_ENABLE();

..….

INTR_CLR_FLAG(CPU_INT6); INTR_GLOBAL_DISABLE(); SET_REG(IRP,IRPBak); SET_REG(CSR,CSRBak); SET_REG(IER,IERBak);

寫C6000中斷程序一般來講，嵌入式系統(tǒng)是中斷驅(qū)動的系統(tǒng)，另外還有數(shù)據(jù)流驅(qū)動的嵌入式系統(tǒng)(Windows：事件驅(qū)動)

典型的結(jié)構(gòu)：main函數(shù)中初始化While循環(huán)等待中斷到來，在中斷處理程序中進(jìn)行真正的數(shù)據(jù)處理中斷之間的關(guān)系：

－同步關(guān)系：中斷的觸發(fā)次數(shù)成比例

－異步關(guān)系：。。。

－因果關(guān)系：一個中斷觸發(fā)其他中斷，可看作是同步 關(guān)系中的一種特例基于以上關(guān)系的中斷間的數(shù)據(jù)共享模式：

－乒乓模式：采數(shù)中斷＋處理中斷，同步中斷關(guān)系

－圓周buffer：串口中斷＋處理中斷，異步中斷關(guān)系

－共享memory：傳數(shù)中斷＋DMA結(jié)束中斷，因果關(guān)系C6000的DMA（1）C6000的DMA控制器在CPU結(jié)構(gòu)中的位置，確定DMA的數(shù)據(jù)鏈路：編程時考慮效率

XB,PBC,EMIF,DMC,PMC

*其中和PMC的連接是單向的，只能向程序存儲空間寫入（723數(shù)采例子，軟硬件bug定位）4個DMA通道＋1個輔助DMA（HPI/XB）

C6711/C6211/C64XX，16EDMA通道復(fù)雜的傳輸模式：滿足不同的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用

單通道分割，多幀傳輸，自動初始化，傳輸完畢后觸發(fā)中斷..….

C6000的DMA（2）由于DMAC的位置，某些存儲區(qū)之間的數(shù)據(jù)搬移要通過中間的buffer（一般為IDRAM)實現(xiàn)，否則時間消耗大。

如雙口和SBSRAM的數(shù)據(jù)傳輸，2次DMA的時間小于一次直接DMA的時間；2次DMA傳輸中的第二次傳輸?shù)膯右话闶强康谝淮蜠MA完成后產(chǎn)生的軟件中斷觸發(fā)的用DMA實現(xiàn)MemoryCopy和MemorySet；

片內(nèi)的MemorySet可以有更快的方法，優(yōu)化DMA的優(yōu)先級：可設(shè)，但默認(rèn)DMA0最高

如果高優(yōu)先級DMA啟動時，低優(yōu)先級DMA沒有完成時，要將低優(yōu)先級DMA的操作掛起，等完成高優(yōu)先級DMA后，繼續(xù)完成。 所以系統(tǒng)中有幾個DMA同時發(fā)生時，要根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性和數(shù)據(jù)傳輸處理的順序選擇合適的DMA通道。DMAC通用管腳在調(diào)試中的使用：發(fā)光二極管C6000的TimerDSP時間的最細(xì)刻度：主頻利用時鐘（中斷）為系統(tǒng)提供的各種時間,起到計時器的作用

－中斷發(fā)生的間隔時間可設(shè)：1ms

－計算時間間隔精度：1us利用計時器防止等待超時TIMER測試程序時間的兩種方法:

中斷法；直接計數(shù)法（無中斷開銷）。一個AD板的例子Q路視頻信號雙口中斷內(nèi)PRT中斷AD_IAD_QI路視頻信號EPLD+FIFO開關(guān)網(wǎng)絡(luò)C6202_1C6202_2控制信號256K*32bitSBSRAM256K*32bitSBSRAM16K*32bit雙口RAM16K*32bit雙口RAMVTIDP中斷GRIDP中斷外PRT中斷雙口中斷CPCI總線圖1AD板硬件簡要框圖清FIFO信號AD板的中斷小結(jié)調(diào)試經(jīng)驗1可中斷程序的編寫：應(yīng)用條件

----核循環(huán)的并行指令數(shù)不小于6

SPRA534

WritingInterruptibleLoopedCodeForTheTMS320C6x

調(diào)試中數(shù)據(jù)的存儲和顯示：

系統(tǒng)級調(diào)試中的重要性

CCS的顯示工具，Matlab定點DSP實現(xiàn)浮點運(yùn)算的考慮調(diào)試經(jīng)驗2一次新增的調(diào)試代碼不能過長：便于新的bug定位防御式編程:例：723解模糊程序邊界條件

對感興趣的事件做記錄：

放到片外ram；某些計數(shù)記錄在halt運(yùn)行后更新時可能有＋/－1的誤差CCS添加斷點的注意：run前，running中

if(Cnt>1000){nop_debug（）;};audio例子運(yùn)行時，設(shè)置斷點的現(xiàn)象窗口刷新的影響：application的非實時隨時關(guān)心程序運(yùn)行時間：

使用timer測量時間，中斷法/非中斷法注意數(shù)組的越界和指針的使用：

中斷向量表被修改，程序就會跑飛調(diào)試經(jīng)驗3關(guān)于全局變量和局部變量：

bug例：723程序，MTD子函數(shù)設(shè)置256字的大數(shù)組，修改中斷向量表volatile關(guān)鍵字：其它任務(wù)中可能修改const關(guān)鍵字：編譯器保證數(shù)據(jù)不被修改，但是運(yùn)行時用指針可以修改；沒有用？！關(guān)于中斷嵌套觀察中斷間的同步關(guān)系程序跑飛:

不要懼怕程序“死了”、“跑飛”，萬事皆有原因；對編程環(huán)境的基礎(chǔ)知識熟悉

程序跑飛絕大多數(shù)是中斷向量表被修改“快”與“慢”，“大”與“小”：調(diào)試經(jīng)驗4選擇高級的優(yōu)化不會造成程序錯誤，如果有錯誤，是自己程序的問題。

（例：最初接dqy的DSP板程序，局部變量->全局變量，堆棧）設(shè)計小實驗進(jìn)行某些驗證：

語法，設(shè)想。例子：PM數(shù)據(jù)改變，懷疑硬件問題，結(jié)果設(shè)計DMA改寫PM，不排除軟件的bug；

培養(yǎng)工程動手能力，想一想->試一試，F(xiàn)ar型數(shù)據(jù)：truncated錯誤CCS不支持中文目錄節(jié)拍節(jié)拍節(jié)拍：處理幀、時間粒度改變某部分后出了問題，就是改的部分有bug：調(diào)試經(jīng)驗5Restartgomain跑飛和reloadgomain跑飛的原因：

（1）GIE為1和IER的某些位為1

（2）發(fā)生了某些中斷或IFR某些位為1

（3）中斷向量表未初始化。要運(yùn)行runtimeload后才初始化。發(fā)生中斷后，讀取中斷向量表的值是亂數(shù)。

（聯(lián)系那個設(shè)置大數(shù)組的調(diào)試?yán)樱┲袛嗵幚淼某瑫r錯誤計數(shù)器在停止（halt命令）后加1－－JTAG對實時時序的影響調(diào)試小結(jié)應(yīng)用工程師：實現(xiàn)層次

程序員在調(diào)試時醫(yī)生與警察未能實現(xiàn)功能觀察現(xiàn)象（錯誤的結(jié)果）注重相關(guān)的基礎(chǔ)知識的掌握：編程環(huán)境錯誤結(jié)果原因并非一目了然正確結(jié)果定位監(jiān)測記錄改正往往不難實現(xiàn)硬