多片TSl01S的加载引导设计分析及实现

摘要：详细分析了美国ADI公司的TigerSHARC系列数字信号处理器ADSP-TSlOlS的引导方式，给出了用多卡TSl01S在某雷达信号处理机系统中进行加载引导的硬件以及软件设计方案。
关键词：ADSP-TSl01S；引导方式；VisualDSP++；EPROM引导

0 引言
ADSP-TSlolS数字信号处理器是美国ADI公司推出的TigerSHARC系列中的一款具有极高性能的静态超标量处理器，该处理器已专为大信号处理任务和通信应用进行了结构上的优化，因而具有非常宽的存储器带宽和双运算模块(支持32 bit浮点和8、16、32、64 bit定点处理)，其芯片内部的时钟频率最快可以达到300 MHz。而其静态超标量结构则使ADSP-TSl01S每周期能够执行多达4条指令、24个16 bit定点运算或6个浮点运算。
TSl01S内部有三条相互独立的128 bit数据总线，每条可连接三个2 M bit内部存储器bank中的一个，总共可提供12 Gbytes／s的内部存储器带宽。

1 自动引导方式
ADSP-TSl01S的引导方式通常由复位时管脚的电平高低决定。在复位时，若其输入管脚的电平为低，则设置为EPROM引导方式。对于这种方式，在信号无效后，信号就成为输出信号，并作为EPROM的片选信号；如果其为高，ADSP-TSlOlS将处于空闲(IDLE)状态，此时它将等待外部主机或链路口来引导。总的来说，ADSP-TSlOlS有四种引导方式。
1．1 从EPROM引导
ADSP-TSlOlS默认为EPROM加载模式。AD-SP-TSlO1S一般被自动配置为通过外部端口，并利用DMA通道O从片外8位EPROM装载32 bit程序到片内存储器的Ox00～0xFF，并将byte型数据自动打包成32 bit指令，其DMA传送完成的中断向量将在复位后被初始化为Ox00000000。EPROM存储器空间则不被映射到DSP的统一存储空间，即引导完成后，就与整个系统无关。其寻址空间被限定为最大16 Mbytes。
1．2 从外部主设备引导
任何共享簇总线上的主设备都能够通过外部端口，并通过写它的内部存储器或自动DMA的方式引导ADSP-TSlO1S。
l．3 从链路口引导
ADSP-TSlO1S的四个接收链路的DMA在复位后均将被自动配置为接收32 bit到内部存储器的Ox00～0xFF，相应的DMA传送完成的中断向量则可在复位后被初始化为Ox00000000。从链路口引导有时也叫做链路加载。
1．4 无引导
ADSP-TSlO1S在复位启动后，一般将自动从存储空间的某个地方开始执行，即通过在复位后使能中断请求信号来实现DSP启动。

2 多片TSl01S系统程序加载的硬件设计
采用单片FLASH结合TSlOlS的链路口加载方式，可以实现多ADSP-TSlOlS系统的程序加载。该方式只需要一片较大容量的FLASH，而不需要辅助逻辑，便可实现多ADSP-TSlOlS系统的程序加载，而且多ADSP-TSlOlS之间可通过链路口相连，因而大大降低了系统的设计复杂度。
图1所示是某雷达信号处理机的系统加载硬件框图。其中第一片ADSP-TSl01S按照正常的FLASH加载方式与FLASH相连，用来负责其余几片TSl01的加载工作。此外，第一片ADSP-TSlOlS还将LINK0口和UNK3口分别与DSP2以及DSP4相连，同样，DSP4的UNK2口以及DSP2的LINK0口也分别与DSP3的UNK2以及UNK3相连。具体的链路口之间的互联可根据需要灵活设置。