基于MATLAB 的DSP 应用程序调试方法

本文结合具体例证，介绍基于MATLAB 的DSP 应用程序调试方法。

MATLAB 具有强大的分析、计算和可视化功能，利用MATLAB 提供的数十个专业工具箱，可以方便、灵活地实现对自动控制、信号处理、通信系统等的算法分析和仿真，是算法设计人员和工程技术人员必不可少的软件工具。
数字信号处理器(DSP)作为一种可编程专用芯片，是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具，在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应用。但对于算法设计人员来讲，利用汇编语言或C 语言进行DSP 功能开发，对于具有周期长、效率低的缺点，不利于算法验证和产品的快速开发。
由MathWorks 公司和TI 公司联合开发的MATLAB Link for CCS Development Tools(简称CCSLink)是MATLAB6.5 版本(Release13)中增加的一个全新的工具箱，它提供了MATLAB、CCS 和DSP 目标板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB变量一样来操作DSP 器件的存储器和寄存器，使开发人员在MATLAB 环境下完成对DSP 的操作，从而极大地提高DSP 应用系统的开发进程。

1 CCSLink 初步
CCSLink 工具通过双向连接将MATLAB、CCS 和DSP 目标板联系起来，允许开发者利用MATLAB 强大的可视化、数据处理和分析函数对来自CCS 的数据进行分析和处理，极大地简化TI 公司DSP 软件的分析、调试和验证过程。三者关系如图1示。

图1 CCSLink连接关系
CCSLink 的主要特点为：在MATLAB 环境下完成对DSP器件的调试、数据传递和验证；在MATLAB 和DSP 之间实现数据实时传递；支持XDS510 和XDS560 仿真器；提供嵌入式对象，可以访问C/C++变量；扩展了MATLAB 和eXpressDSP工具调试能力。
MATLAB 6.5 版集成了CCSLink1.0 工具，支持CCS 能识别的所有板卡及硬件DSP，包括TIC2000、C5000、C6000 DSP及EVM 板、DSK 板、simulator 及任何符合标准的用户板和第三方板。CCSLink 正常工作除了需要MATLAB 及其信号处理工具箱外，还需要TI 的编译器(compiler)、汇编器(assembler)、链接器(linker)、CCS IDE2.1、CCS 配置工具信其他软件工具。
在MATLAB 环境下输入命令
help ccslink
若CCSLink 已正确安装，则会显示产品信息及进行CCS 和RTDX 操作的函数列表:
MATLAB Link for Code Composer Studio(tm)
Version 1.0 (R13) 28-Jun-2002。
若MATLAB 不能返回信息，则表明CCSLink 未安装成功，需进行重新安装。

2 CCSLink 对象的建立
在对DSP 进行操作之前，应该首先建立一个DSP 目标。对于配置了多DSP 系统的用户，CCSLink 提供了两种选择DSP目标的工具：ccsboardinfo 函数和boardprosel 图形用户界面，用户可以根据返回值和自己需求选择相应的对象。以采用图形用户界面为例，若配置有XDS510 Emulator 和C5416 Simulator 二种DSP 系统，运行[boardNum,procNum] = boardprocsel，则MATLAB 通过对CCS 配置的自动检测，出现图2 所示的目标选择界面。本文根据需要选择硬件仿真器C54xxXDS510Emulator 并点击Done，则可返回板卡编号和处理器编号：
boardNum=1，procNum=0。

图2 CCSLink对象选择
利用ccsdsp 函数可以确立一个DSP 对象。ccsdsp 以板卡编号和处理器编号为参数，并在建立链接对象后返回其它属性，如处理器型号、处理器名称等。例如，运行cc=ccsdsp('boardnum',boardNum, 'procnum', procNum)，则建立起一个CCS IDE 对象的句柄cc。从而可以通过cc，在MATLAB 下实现对CCS 的操作并控制DSP 芯片。

3 CCSLink 调试DSP 代码实例
建立起MATLAB 链接之后，就可以通过CCS 为DSP 目标产生可执行代码，并进行编译、调试和分析。在以下的介绍中，均以MATLAB 自带的工程文件为例。
3.1 加载DSP 目标板
在MATLAB 环境执行以下代码：
projfile = fullfile( matlabroot, 'toolbox', 'ccslink', 'ccsdemos', 'ccstutorial','ccstut_54xx.pjt')%选择工程文件
projpath = fileparts(projfile) %指定工程文件路径
open(cc,projfile)%打开工程文件
visible(cc,1)%使CCS IDE 前台可见
cd(cc,projpath)%改变MATLAB 工作路径
build(cc,'all',60)%编译工程
load(cc,'ccstut_54xx.out',30)%加载可执行文件
则如代码注释所示，在MATLAB 环境下完成了对工程文件的调入、编译，生成可执行文件并将其加载到DSP 目标板。利用鼠标操作切换到CCS 界面，可以看到在MATLAB 下已经完成了对CCS 的各种操作过程，如图3 所示。

图3 CCSLink调试DSP代码实例