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TMS320C64x的16-bit Flash加载的可行性分析与实现

作者:时间:2008-02-16来源:收藏

  l 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/78874.htm

  在仿真环境下调试DSP板程序之后,还有一项重要的工作要做:怎样实现程序代码的脱机加载。TMS320C6000系列DSP提供了3种引导方式:不加载、HPI加载以及Flash (ROM)加载。实际应用中,多采用外接Flash来加载程序代码。此种方法简单、灵活、成本低,因而受到广大工程技术人员的青睐。由于开发的DSP系统应用板最终要脱离仿真器独立运行,而TMS320C64x系列DSP本身不带这样的存储体,掉电后程序及数据就会丢失。这就需要1个能在断电后保存程序及初始化数据的存储体。Flash(ROM)即可满足这一需要。加载其实就是DSP系统板加电初始时刻,把Flash中的程序代码读人DSP的过程。

  工程中的许多数据(如滤波器系数、FPGA配置文件、常数表格)常常使用16-bit的存储形式。如果把Flash设计为16-bit而不是8-bit形式,将成倍减少存取这些数据的时间,提高系统的实时性。然而,TMS320C64x只支持8-bit Flash加载。如果既能满足前者又不影响bootloader,将会更加方便工程应用。根据这种想法,笔者做了有益的尝试。

  2接口设计

  本系统选用的Flash是AMD公司的AM291LV320D,存储容量为4Mx8 bit或2M×16 bit,满足CFI协议,易于编程,接口如图l所示。DSP与Flash是主从关系,由DSP通过EMIFB接口控制Flash的擦除和读写。其中,A0-A20为地址线,D15-DO为数据线,CE为片选信号,WE是写选通信号,OE为输出使能信号,BYTE为8位或16位数据模式选择(图中接VCC,为16位模式)。READY接高电平,擦除和编程Flash时用软件来检测是否成功写入。Flash用于存放引导程序段、用户代码及一些数据表,由DSP软件编程来写入。EMIFB只有20根地址线,最大可寻址l M空间,所以可以用现场可编程门阵列(FP-GA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)控制Flash高位地址作页选信号。

  

 

  3 二级搬移程序的编写方法

  TMS320C64x开机只自动加载l KB程序代码到内部RAM,所以通常要编写二次搬移程序加载剩余程序代码。二级搬移程序的大小不能超过1 K字节,且必须用汇编语言编写。这一部分通常把中断向量表改一下就可以实现,主要包括如下步骤:

  (1)系统中所用的中断向量表不要更改,只把复位中断跳到搬移程序处(通常紧接中断向量表后),而不直接跳到C程序的入口点c_int00处;

  (2)在搬移程序中配置DSP的EMIFB全局控制寄存器(GBLCTL)和空间控制寄存器(CElCTL)。按TMS320C64x文档说明和所用Flash数据手册配置读写时序,由于选用16-bit宽的Flash,所以MY-TYPE要定义为16-bit异步接口,建好系统软件和硬件沟通的平台。

  (3)参照map文件编写搬移程序;

  (4)跳到C程序入口点c_int00处,完成搬移程序的编写。

  4 程序代码文件的提取及重组

  由于Flash的设置与TMS320C64x默认的8-bitFlash加载不相同,所以必须根据COFF文件的格式重新从.out文件中提取数据信息。程序流程如图2所示。要提取的数据代码是初始化段和可执行代码段,这些信息可从COFF文件的段头(section head-er)获得。非初始化段是在程序运行时才分配空间的,所以不提取其数据。当可执行代码段是搬移段(通常是第一个)时,要把代码重新组合后再存储,目的是便于Flash烧写程序的编写。由于.out文件的代码是32-bit存储形式,所以读一次文件要读取4字节代码,代码重组是要把4字节变成4个16-bit的形式依次存储起来。例如,某次读得的代码是0x11223344,代码重组后16-bit形式是(递增顺序):0x0044,0x0033,0x0022,Ox001l。再把这些代码以16-bit形式依次写入新的xx.bin文件0~400h(16-bit宽)处,不足的写入0;对于其他代码依据.out文件中的地址变化依次写入xx.bin文件的400h之后。

  

 

  5 仿真环境下16-bit Flash程序的烧写

  5.1 Flash中代码的存放方式

  (1)二级搬移程序的存放

  由于TMS320C64x上电加载时采用默认的时序以8-bit加载模式读取1 K字节的程序到内部RAM,因此,为使加载成功,当把Flash设置成16-bit宽时,需要把代码只存储在对应地址的低字节,而高8-bit丢弃不用(可以写入任何数据或不写数据),如图3所示。实际上boot时,CPU按地址递增变化把4个连续半字地址的低8-bit合成1个32-bit的数据送到内部RAM,高8-bit丢弃。因此把二级搬移程序存放在1 KB空间中,只不过这l KB数据对应的是l6-bit的地址,实现了用16-bit宽Flash加载TMS320C64x DSP。

  

Flash中代码的存放方式

 

  (2)程序代码从0x400处开始以16-bit的方式正常存储。

  5.2 Flash的烧写

  将编写的程序代码写入Flash有二种方法:使用专门的编程器烧写;通过TI的CCS在仿真环境下直接烧写(加载的逆过程)。目前多用后者,一是由于制板的需要,Flash多用表贴式,不方便用编程器烧写;二是在线编程方法灵活,易于开发。在线烧写只要把xx.bin数据文件的内容读出,再写到Flash的指定位置。要注意的是在写Flash之前一定要先对其进行擦除,因为编程指令不能使“O”写为“1”,只能使“1”变为“0”,而擦除命令是把“0”变为“1”。

  烧写程序片断如下:

  

程序

 

  

程序

 

  6 结束语

  本文通过对DSP加载机制的深入阐释给出用16-bit宽Flash加载TMS320C64x的实现方法。这种方法在实际项目中得到较好的应用效果,对于开发人员有一定的参考价值。



关键词: TMS320C64x Flash

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