DSP第三次实验报告

DSP第三次实验报告实验五、混合编程

实验六、数字图像处理试验

学院：信息工程学院

班级：08级电子信息工程2班

姓名：肖秀

学号：2008550503

指导老师：姚志强

完成日期：2011.11.22

实验五混合编程

一、实验目的

1. 学习使用实时运行库；

2. 熟悉用C和汇编混合编程的方法；

3. 掌握混合编程的调试方法。

二、实验环境

1. 集成开发环境Code Composer Studio

2.0（简称CCS）

2. 实验程序mix.c，mix.h(由程序自动加载，可不加，后同)，mix.cmd，addfun.s54，rts.lib(有C的混合编程需要有库文件)，c5402.gel(要有，有C的混合编程要用gel初始设置。选芯片时设置已自带，可不添加；如无则加)

三、实验步骤

1. 改设置:Build option子菜单linker中Basic项Autoinit Model 改为load-time Initialization或Run-time Initialization(不同的设置，SP初始值将不同。No Initialization也可以，但效果不如前两个好)。

2. 为使效果更明显，屏蔽前两条printf( )语句(可与第三条对比,编译后将出现警告，可忽略)，编译项目文件得到.out程序。另外装载程序前，在Edit->Memory->Fill中，对Data Memory从0x0000到0xFFFF用全0x1111或0x2222等填充(注意:填充后必须对Gel文件重新Load一次)。然后装载程序,了解在混合编程环境下变量、函数的定义方法以及项目文件的编译方法。

3. 打开View Memory，用SP值(Debug_>Go main后的值)作为开始察看地址，从主程序main开始用Single Step方式调试程序，观察程序的执行过程。尤其是在C 程序中调用汇编子函数以及返回的过程，注意当前SP和PC的变化。

4. 看懂代码，比较结果，并画出程序流程图；

[C程序代码]

#include

#include "mix.h"

int mix_func_c(int *wl, int *wr, int val) // C函数

{

int i, val_min, tmp[8];

for(i=0; i<8; i++) //乘法

tmp[i] = wl[i] * wr[i];

val_min = val;

for(i=0; i<8; i++) //最小值

{

if(val_min>tmp[i])

val_min = tmp[i];

}

return val_min; //最小值作为程序的返回值

}

void main()

{ int val, i, wl[8], wr[8];

int min_asm, min_c;

//寄存器设置

asm(" stm #0, SWWSR");

asm(" stm #0x00A0, PMST");

// 汇编程序里面的最小值 min_asm=1900;

// C程序里面的最小值 min_c=2000;

//调用系统函数 call system function

val = -100;

val = abs(val);//绝对值

printf("val = %d\n", val); //输出val

//call asm function //调用汇编程序

for(i=0; i<8; i++) ?

//表赋初值 0 1 2 3 4 5 6 7

// 0 1 3 5 7 9 11 13

{

wl[i]=i;

wr[i]=2*i+1;

}

min_asm = mix_func(wl, wr, val); // 汇编最小值printf("val = %d\n", min_asm); //输出

min_c = mix_func_c(wl, wr, val); // C 最小值

printf("val = %d\n", min_c); //输出

return;

}

[汇编程序代码]

.mmregs

;------------------------------------------------

;int mix_func(int *wl, int *wr, int val)

;{

; int i, val_min, tmp[8];

;------------------------------------------------

var_tmp .set 0

;ST1

off_m .set -8

off_p .set 8

frame_size .set 9

;return address

arg_wr .set frame_size+1

arg_val .set frame_size+2

.global _mix_func ;说明：外部变量非私有.text

; 在变量名前加一下划线"_"

_mix_func:

pshm ST1

frame #off_m

ssbx OVM

;置 1

;如果 OVM位为1，则 80 0000 0000h 的绝对值为 00 7FFF FFFFh ;如果 OVM位为0，则 80 0000 0000h 的绝对值为 80 0000 0000h

;表赋值----------------------------

; for(i=0; i<8; i++)

; tmp[i] = wl[i] * wr[i];

;------------------------------------------------ stm #8-1, BRC

mvdk *SP(arg_wr), AR3 ;AR3=wr

mvmm SP, AR4 ;AR4=tmp

stlm A, AR2 ;AR2=wl

rptb tmp_loop-1

mpy *AR2+, *AR3+, A

stl A, *AR4+

tmp_loop:

;查找最小值---------------------------------------

; val_min = val;

; for(i=0; i<8; i++)

; {

; if(val_min>tmp[i])

; val_min = tmp[i];

; }

;

; return val_min;

;}

;------------------------------------------------ ld *SP(arg_val), A

mvmm SP, AR2 ;AR2=tmp

stm #8-1, BRC

rptb compare_loop-1

ld *AR2+, B

min A

compare_loop:

;比较？？？

frame #off_p

popm ST1

ret

四、程序流程图：

五、实验思考题

1、此程序实现的功能是什么?

答：此程序实现的函数功能是求最小值。分别可以用C语言和汇编语言两种编写方法。

2、C语言与汇编语言是如何调用的？有何不同？

编译器会自动在标识符的开头加上下划线，因此在汇编程序中访问C函数的变量和函数，只需要在此变量前加上下划线，例如，名为“x”的C变量在汇编程序中的名字为“_x”。对于志在汇编程序中使用的标识符，就不必在前面加下划线。

3、他们的参数是如何传递的？

答：汇编程序调用C函数，第一个参数（最左边的参数）必须置入累加器A 中，其他参数必须按逆序压入堆栈。

六、、实验结果分析

1. 实时运行库

实时运行库提供了标准C中的大部分函数，帮助建立C语言的环境，同时也提供一些基本的调试手段，如printf( )等。

2. 程序接口

参数传递是混合编程中非常重要的一部分：第一个参数放置在寄存器A中，其他参数按照逆序压入堆栈；返回的数据放置在寄存器A中。

3. 局部数据

局部数据是在堆栈中开设的，程序返回前消除。

4. 关于堆栈保护

在子程序addfun中，由于需要改变ST1中的数值，所以在子程序入口处先用语句pshm ST1 ; ST1的值在堆栈中保护起来;

在子程序返回前，再用语句popm AR1 ;恢复ST1原来的值。

七、实验心得

本次实验相对于前面两次试验来说又增加了一定的难度，可是在助教的帮助下还是顺利地完成了试验。这次试验使我对DSP有了进一步的了解，更加熟悉了ccs软件的使用。学习使用了实时运行库，熟悉用C和汇编混合编程的方法，弄懂了怎样用C调用汇编，怎样用汇编调用C语言，例如，在汇编中调用C函数就要加上相应的下划线，同时也掌握了混合编程的调试方法。虽然现在的我还不具备混合编写程序的能力，但我相信持之以恒的努力必有效果。

实验六数字图象处理实验

一、实验目的

1. 学习使用实时运行库并了解数字图象处理的基本原理；

2. 熟悉用C和汇编混合编程的方法及混合编程的调试方法；

3. 学习灰度图象反色处理技术及其二值化处理技术。

二、实验环境

1. 集成开发环境Code Composer Studio

2.0（简称CCS）

2. 实验程序DSP54X-28-Tuxiangchuli.c，DSP54X-28-Tuxiangchuli.cmd，

rts.lib，c5402.gel(说明同前)。

三、实验步骤

实验操作流程参照前面实验。

1. 建立新项目DSP54X-28-Tuxiangchuli.pjt，添加所需文件。双击打开源程序DSP54X-28-Tuxiangchuli.c,找到打开图片语句，根据源语句及Tupian文件夹所在位置，重新设置好图片的打开路径(保存时注意文件属性。必须修改好，否则会要求手动输入64*64个数据，如出现这种情况，通过任务管理器关闭CCS后重新打开修改)。

2. 改设置:Build option子菜单linker中Basic项Autoinit Model 改为load-time Initialization或Run-time Initialization(用No Initialization 得不到正确的图像)。

3. 编译连接Build后, 装载得到的.out程序。主程序中，在三个“i=0”处设置三个断点，如下图所示。选择Debug_>Go main,使程序从main处开始执行。单击“Run”，程序运行到第一个断点处停止；

4. 用View/Graph/Image打开一个图形观察窗口，以观察程序载入的“Lena64.bmp”图像，该图像在“....\Tupian”目录中；按下图设置该观察窗口，以观察变量y为64*64的二维数组(也可在程序执行前就打开图形窗口,设置完确定时对y选择“否”即可)：

下图为“Lena64.bmp”在CCS环境下第一个断点处的显示图像；

单击“Run”，程序运行到第二个断点处停止，这时可在图形观察窗口中，观察原图像经反色处理后的结果图像,如下图：

再单击“Run”，程序运行到第三个断点处停止，这时可在图形观察窗口中，观察到原图像二值化处理后的结果图像，本程序中，二值化处理阀值设为128,见下图：

5.修改程序，对图像做其它处理(如反向显示，上下颠倒等),记录实验数据及结果，写出报告。

四、程序代码以及流程图：

/*********************************************************************** ** Main Function Program

***********************************************************************/

#include "math.h" //ye ke bu yao.

#include "stdio.h"

#define IMAGE_WIDTH 64

#define IMAGE_HEIGTH 64

main()

{

FILE *fi;

int i,j,k;

int y[IMAGE_HEIGTH][IMAGE_WIDTH];

unsigned char id[64];

k=128; /*k is Threshold Value*/

// fi=fopen("D:\\Tupian\\Lena64.bmp","rb");

fi=fopen("D:\\MyProjects

Workspace\\DSP_CCS\\Labs\\09lab\\lab56\\DSP54X-28-Tuxiangchuli\\Tupian\\Lena64. bmp","rb");

/* if(fi==NULL)

{

printf("can not open file Lena64.bmp.\n");

exit(1);

}

else

printf("open file Lena64.bmp succeeded.\n"); */

for (i=0; i<=16; i++)

{

fread((char *)id,sizeof(char),IMAGE_WIDTH,fi);

}

fread((char *)id,sizeof(char),54,fi);

for (i=0; i

{

fread((char *)id,sizeof(char),IMAGE_WIDTH,fi);

for (j=0; j

{

y[i][j]=id[j];

}

}

fclose(fi);

i=0;

for (i=0; i

{

for (j=0; j

{

y[i][j] = (255-y[i][j]);

}

}

i=0;

for (i=0; i

{

for (j=0; j

{

y[i][j] = 255*((255-y[i][j])/k);

}

}

i=0;

i=0;

}

/*********************************************************************** ** End of File

***********************************************************************/ 程序流程图如下：

五、程序修改如下

增加的两段程序，实现左右颠倒和上下颠倒

i=0;

for (i=0; i

{

for (j=0; j

{

yang = y[i][IMAGE_WIDTH-j];

y[i][IMAGE_WIDTH-j] = y[i][j];

y[i][j] = yang;

}

}

//左右颠倒

i=0;

for (j=0; j

{

for (i=0; i

{

yang = y[IMAGE_HEIGTH-i][j];

y[IMAGE_HEIGTH-i][j] = y[i][j];

y[i][j] = yang;

}

}

//上下颠倒

六、实验现象相应截图

正常情况下：

左右颠倒：

上下颠倒：

反相：

二值化：

七、实验心得

本次实验更加熟悉了软件的使用，学习掌握了实时运行库并了解数字图象处理的基本原理，熟悉了用C和汇编混合编程的方法及混合编程的调试方法，学会了灰度图象反色处理技术及其二值化处理技术。这次实验使我加深了对DSP的理解，以及软件的操作应用。

虽然在试验过程中遇到一些问题，但经过助教的帮助加上自己的思考，还是感觉收获挺多。更使我充满惊奇的是，DSP的功能强大，觉得这样编写程序去处理图片感觉好有趣，更加对DSP这门课程更加感兴趣。