可移植bit-field与driverlib兼容的C2000控制器工程模板创建及SysConfig配置

前言

迄今为止只学过TI的两款c2000控制器TMS320F280049C和28335，并且所有代码编写都是通过写寄存器来实现的。相较于直接使用TI编写好的库函数，写寄存器的开发效率实在是太低了，而且还不方便检查。为此想重新学习一下c2000控制器的工程模板创建，在阅读其他作者的笔记后，归纳了一个简单的创建步骤，寄存器操作和库函数操作同时兼容。

在后面导入C2000ware的demo程序时发现有.syscfg文件，并且主函数里面还有board.h文件， Board_init()函数，就连并学习了以下TI的sysconfig。

总的来说，sysconfig是一个图形化编程工具，开发效率能够更高更快。

该教程以创建TMS320F280049C工程模板为例，其他类型的创建方式可以类似操作。

我使用的CCS是10.3.1版本，c2000ware是目前最新的版本C2000Ware_4_02_00_00，sysconfig是

这些在TI官网都能下载到，就不放链接了

步骤

创建工程

File -> New -> CCS Project

依次选择或填写你的芯片型号，仿真器型号，工程名以及输出文件格式output format。在output format有legacy coff和eabi elf之分。eabi elf是未来主流的格式，TI讲持续更新它并添加新的语言特性；而legacy coff不会有额外的更新，但不至于被取缔[1]。因此推荐大家还是选用eabi模式。

创建完工程以后，在工程下新建4个文件夹，分别命名cmd、inc、lib、src，分别用于存放cmd文件、头文件、库、源文件。

这时候可以在main.c函数编写以下测试代码。一步步感受工程完善。

#include "device.h"

void main(void)
{
    // Initialize device clock and peripherals
    Device_init();
    // Initialize GPIO and configure the GPIO pin as a push-pull output
    Device_initGPIO();
    // Initialize PIE and clear PIE registers. Disables CPU interrupts.
    Interrupt_initModule();
    // Initialize the PIE vector table with pointers to the shell Interrupt
    // Service Routines (ISR).
    Interrupt_initVectorTable();
    // Enable Global Interrupt (INTM) and realtime interrupt (DBGM)
    EINT;
    ERTM;
    
    // Loop Forever
    for (;;)
    {
    }
}

库函数支撑文件拷贝

将以下三个文件夹下的头文件全部复制到工程文件下下的inc文件夹内，并添加头文件路径。

1. C2000Ware_< version>\driverlib\f28004x\driverlib
2. C2000Ware_< version>\driverlib\f28004x\driverlib\inc
3. C2000Ware_< version>\device_support\f28004x\common\include

${PROJECT_ROOT}/inc表示该工程文件夹下的inc文件夹，是一个相对路径。这也是为了工程的可移植。

1. 将C2000Ware_< version>\device_support\f28004x\common\cmd\28004x_generic_ram_lnk.cmd文件复制到工程文件夹下的cmd文件夹去。
2. 将C2000Ware_< version>\device_support\f28004x\common\source\device.c文件复制到工程文件夹下的src文件中去。
3. 将C2000Ware_< version>\driverlib\f28004x\driverlib\ccs\Debug\driverlib_eabi.lib文件复制到工程文件夹下的lib文件中去。

至此，工程文件如下。由于inc文件夹下的头文件过多，这里就不展开了。

尝试第一次编译，编译通过。

截至到现在，工程仍然只适用于库函数编程。

接下来继续添加寄存器编程的相关文件，以兼容两种编程方式。

寄存器支撑文件拷贝

1. 将C2000Ware_< version>\device_support\f28004x\headers\include下的所有文件拷贝到工程文件下的inc文件中去。
2. 将C2000Ware_< version>device_support\f28004x\headers\source
   下的f28004x_globalvariabledefs.c拷贝到src中。
3. 将C2000Ware_< version>device_support\f28004x\common\source下的以下文件拷贝到src中。
   
4. 将C2000Ware_< version>device_support\f28004x\headers\cmd下的f28004x_headers_nonbios.cmd拷贝到cmd中。

在main.c的测试代码中添加#include “F28x_Project.h”
尝试第二次编译，出现以下报错。

这是由于寄存器编程和库函数编程中存在重复的定义。

因此需要编辑工程属性，添加预定义_DUAL_HEADERS

尝试第三次编译，编译通过

修改测试代码main.c文件

#include "device.h"
#include "F28x_Project.h"

void main(void)
{
    // Initialize device clock and peripherals
    Device_init();
    InitSysCtrl();
    // Initialize GPIO and configure the GPIO pin as a push-pull output
    Device_initGPIO();
    InitGpio(); //初始化GPIO
    // Initialize PIE and clear PIE registers. Disables CPU interrupts.
    Interrupt_initModule();
    InitPieCtrl(); //初始化PIE

    IER = 0x0000; //CPU级中断失能
    IFR = 0x0000; //清除CPU级中断标志
    // Initialize the PIE vector table with pointers to the shell Interrupt
    // Service Routines (ISR).
    Interrupt_initVectorTable();
    InitPieVectTable(); //初始化向量表
    // Enable Global Interrupt (INTM) and realtime interrupt (DBGM)
    EINT;
    ERTM;

    // Loop Forever
    for (;;)
    {
        ;
    }
}

进行第四次编译，出现报错。这是因为eabi和coff格式下，对汇编源文件的不同要求导致的[5]。

将src\f28004x_usdelay.asm文件中函数名前的下划线删去，再进行第五次编译。编译通过。

至此，该工程文件已经能够同时兼容库函数编程与寄存器编程了。

SysConfig配置

在前面所创建的工程模板下，新建一个syscfg文件。注意文件的后缀名是.syscfg，命名任意。这时候会弹出一个弹窗，点击yes将SysConfig添加到该工程的toolchain。

可以看到工程下多了一个Generated Source，并且打开工程属性，Build下也新加了SysConfig菜单。

在Build -> SysConfig -> Basic Options下添加meta data file路径。
C2000Ware_< version>.metadata\sdk.json
并且根据自己的C2000器件类型，填写device family类型或者board类型。我选用的芯片是280049C，因此填写的就是F28004x.[7]

右键创建的.syscfg文件，open with SysConfig Editor。任意配置一个模块以测试。SysConfig的使用教程参阅[6] [8]。

然后在main函数中添加#include “board.h”以及初始化函数Board_init().

#include "device.h"
#include "F28x_Project.h"
#include "board.h"

void main(void)
{
    Device_init(); // Initialize device clock and peripherals
    Device_initGPIO(); // Initialize GPIO and configure the GPIO pin as a push-pull output
    Interrupt_initModule(); // Initialize PIE and clear PIE registers. Disables CPU interrupts.
    IER = 0x0000; //CPU级中断使能
    IFR = 0x0000; //清除CPU级中断标志
    Interrupt_initVectorTable(); // Initialize the PIE vector table with pointers to ISR

    Board_init();

    EINT; // Enable Global Interrupt (INTM)
    ERTM; // Enable real-time interrupt (DBGM)


    for (;;)
    {
        ;
    }
}

SysConfig会自动根据你在GUI界面进行的配置选项，自动生成代码或更新代码文件。

编译工程，编译通过。

总结

C2000ware有两种开发方式，bit-field和driverlib。

bit-field开发方式能够加深对各个模块的理解和学习，但难度较大，需要熟悉寄存器，并且要经常查阅芯片手册。当需要利用多种芯片开发时，尤其是没有学过的芯片，这种方式就显得很慢了，还需要我们再去过一便手册。

driverlib开放方式相对于bit-field开发方式来讲，就摒弃了对模块寄存器的读写，只需要几条库函数，就能完成写几十条甚至几百条操作寄存器的功能，开发速度更快。但前提条件时要知道，配置某一种模块某种功能时，究竟该调用什么库函数。

TI研发的SysConfig就解决了这个问题，根据模块根据功能自动生成代码，并且能够快速对多种处理器开发。

2023年1月5日更新

最近翻了翻TI的编译器文档[9]，文档中提到了在不同输出各式coff和eabi情况下，某些内存段的命名需要更改。

注意到ram_cmd文件本身就有上面段的替代只不过是用条件编译来写的。

因此只需要在条件编译中再增加__TI_EABI__。

参考博文及资料

[1] TMS320F280049C 学习笔记2 搭建完全可移植的CCS9.3工程
[2] DSP TMS320F280049之CCS工程的建立（库函数版）
[3] DSP TMS320F280049之CCS工程的建立（寄存器版）
[4] C2000ware_< version>/device_support/f28004x/docs/F28004x_FRM_EX_UG.pdf
[5] 关于CCS的coff和elf
[6] C2000 SysConfig
[7] How to configure CCS Project Properties for C2000 SysConfig.
[8] SysConfig Development Tool for C2000™ real-time MCUs
[9] TMS320C28x Optimizing C/C++ Compiler
v22.6.0.LT