用C語言對DSP的寄存器進行操作?

goandlove 2019-08-09

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在嵌入式軟件的開發(fā)過程中，我們常用的語言主要是：匯編語言和C語言。相比較于匯編語言，C語言對我們來說，更貼近我們的一些語言習(xí)慣。在DSP的開發(fā)過程中，我們主要還是用C語言，其中最最常用的操作就是對于DSP各個寄存器的控制了。

那么如何用C語言對DSP的寄存器進行操作呢？

我們先來說書單片機里面是如何操作的：一般寄存器在單片機頭文件中的宏定義都有如下的形式：
#define TIFR *（(volatile unsigned char *)0x58) /*ATmega16的TIFR寄存器*/
在ATmega16中TIFR寄存器的地址是0x0058，我們要實現(xiàn)：
TIFR = 0x01
這條，就是要把0x58這個地址的內(nèi)容修改成0x01。而在C語言中，指針就是地址。現(xiàn)在要告訴編譯器0x58是地址，就要把0x58強制轉(zhuǎn)換成指針(unsigned char *)0x58。這樣(unsigned char *)0x58就表示TIFR在ATmega16 中的地址了,而*((unsigned char *)0x58)表示這個地址的內(nèi)容。

然后如果想對寄存器TIFR單個的位進行下面的操作，

（1）將寄存器TIFR的第1位置“1”

TIFR |= (1 <>

（2）將寄存器REG的第3位清零

TIFR &= ~(1 <>

（3）將寄存器REG的第3、5位置“1”

TIFR |= (1 < 5)="" |="" (1=""><>

（4）將寄存器REG的第3、5位清零

TIFR &= ~( (1 < 5)="" |="" (1="">< 3)="">

在單片機里面是使用宏定義的方式來對寄存器進行操作。而在DSP里面，是使用位定義+共同體的方式來定義和操作寄存器。如下：

// ECCTL1控制寄存器的位定義如下:

struct ECCTL1_BITS {          // bits   description
   Uint16 CAP1POL:1;          // 0      Capture Event 1 Polarity select
   Uint16 CTRRST1:1;          // 1      Counter Reset on Capture Event 1
   Uint16 CAP2POL:1;          // 2      Capture Event 2 Polarity select
   Uint16 CTRRST2:1;          // 3      Counter Reset on Capture Event 2
   Uint16 CAP3POL:1;          // 4      Capture Event 3 Polarity select
   Uint16 CTRRST3:1;          // 5      Counter Reset on Capture Event 3
   Uint16 CAP4POL:1;          // 6      Capture Event 4 Polarity select
   Uint16 CTRRST4:1;          // 7      Counter Reset on Capture Event 4
   Uint16 CAPLDEN:1;          // 8      Enable Loading CAP1-4 regs on a Cap Event
   Uint16 PRESCALE:5;         // 13:9   Event Filter prescale select
   Uint16 FREE_SOFT:2;        // 15:14  Emulation mode
};

struct ECCTL1_BITS  bit;

在上面的代碼中我們用位域的方式表示了?TCR寄存器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同時聲明了一個

struct TCR_BITS類型的變量bit，那么我們就可以通過bit對寄存器每個位進行控制,比如

bit.CTRRST2=0;

此時有一個問題，就是如果我們想對整個寄存器進行整體的控制該如何呢？我們通過定義共同體來實現(xiàn)既可以對寄存器的每個位進行控制，又能對寄存器整體方便的控制。如下：

union ECCTL1_REG {
   Uint16              all;
   struct ECCTL1_BITS  bit;
};

TCR_REG.all=0xxxx;    //對寄存器整體操作
TCR_REG.CTRRST2=0;    //對寄存器單個位操作

而在DSP里面，某一個功能是靠一個模塊來實現(xiàn)的，而每一個功能模塊包含了許多不同的寄存器，比如28335里面CAP脈沖捕獲模塊的寄存器就有以下這么多：

為了方便統(tǒng)一管理和編程開發(fā)方便，TI公司將ECap模塊的所有寄存器定義成一個結(jié)構(gòu)體ECAP_REGS，如下：

struct ECAP_REGS {
   Uint32              TSCTR;    // Time stamp counter
   Uint32              CTRPHS;   // Counter phase
   Uint32              CAP1;     // Capture 1
   Uint32              CAP2;     // Capture 2
   Uint32              CAP3;     // Capture 3
   Uint32              CAP4;     // Capture 4
   Uint16              rsvd1[8]; // reserved
   union   ECCTL1_REG  ECCTL1;   // Capture Control Reg 1
   union   ECCTL2_REG  ECCTL2;   // Capture Control Reg 2
   union   ECEINT_REG  ECEINT;   // ECAP interrupt enable
   union   ECFLG_REG   ECFLG;    // ECAP interrupt flags
   union   ECFLG_REG   ECCLR;    // ECAP interrupt clear
   union   ECEINT_REG  ECFRC;    // ECAP interrupt force
   Uint16              rsvd2[6]; // reserved

};

我們可以看到，在結(jié)構(gòu)體ECAP_REGS中有的成員是 Uint32形式，有的是union形式，其中定義為union形式的成員既可以對寄存器整體操作，又可以對寄存器進行位操作，而定義為Uint16 的成員只能進行位操作。

在定義了ECAP_REGS結(jié)構(gòu)體之后，需要聲明ECAP_REGS類型的變量，而28335有6路的ECap，所以聲明如下：

extern volatile struct ECAP_REGS ECap1Regs;
extern volatile struct ECAP_REGS ECap2Regs;
extern volatile struct ECAP_REGS ECap3Regs;
extern volatile struct ECAP_REGS ECap4Regs;
extern volatile struct ECAP_REGS ECap5Regs;
extern volatile struct ECAP_REGS ECap6Regs;

其中extern表示聲明的是一個全局變量，關(guān)鍵字volatile代表寄存器的值可以被外部代碼任意改變，比如被中斷改變。

volatile 在 DSP 中的理解：該單詞的意思是可變的，易變的。在 DSP 中一些寄存器的值的變化有兩種情況：

（1）硬件上導(dǎo)致的變化，例如中斷、ADC 等

（2）軟件上的變化，例如對某個變量賦值等。
當(dāng)加入了關(guān)鍵字 volatile，對軟件來說，硬件上變化的值是不可預(yù)知的，提示編譯器每次讀取該變量時，都要直接讀取該變量地址中的寄存器，保證了數(shù)據(jù)的正確性。?

以上我們回顧一下：經(jīng)過位定義——共同體——結(jié)構(gòu)體的過程就是TI公司提供給我們的DSP2833x_ECap.h里面的內(nèi)容。

而28335的寄存器結(jié)構(gòu)是固定不變的，所以這個頭文件我們在項目的開發(fā)中就可以直接拿來用了，添加到include中即可。

此外，大家也不必去死記各種各樣的寄存器，因為CCS軟件有“感應(yīng)”功能。在我們加載了頭文件之后，輸入寄存器名字之后，輸入?“.”就會彈出可選的下拉列表來選擇你需要的寄存器。

ECap1Regs.ECCTL1_REG.bit.CAP2POL=0xxxxx;

上面一行代碼從右至左依次代表：

功能模塊結(jié)構(gòu)體——某一個寄存器——寄存器的某一位；

這樣我們就可以在自己的.c源文件中對各種各樣的寄存器進行配置和操作，來實現(xiàn)自己的開發(fā)目的。