DSP器件的现场可编程技术

dsp问世以来，以其强大的功能、合理的价格已经被设计者广泛应用。但不同于fpga器件的是，dsp并不是为现场可编程而开发的，因此，在嵌入了dsp器件的产品中，如果需要对产品性能进行升级而需要升级程序时，往往会由于现场可编程能力缺乏，而给用户造成麻烦。本文以ti公司的54系列dsp为例，通过对dsp开发过程的分析和代码生成机理的深入研究，找到了一种对dsp器件进行现场编程的方法。

1 54x dsp的开发

ccs集成开发环境是ti公司针对其全系列dsp开发的仿真编译器，可开发目前ti公司几乎所有类型的dsp芯片。在ccs集成开发环境下，54x dsp的开发一般分为以下几个步骤：程序编写、程序编译、coff文件生成、仿真运行、hex文件生成、程序存储器烧写和上机运行等，具体流程如图1所示。

hex文件的生成需要调用专用的生成程序hex500，在win32环境下执行hex500*．cmd命令，生成需要的*．hex文件。按照命令文件*．cmd中的选项，可设置存储器的类型、位数、起始地址，程序的人口地址、引导方式和hex文件的格式等。下面是一段用串口对8位串行eoprom进行引导的命令文件的例子。

123．out ／*输入文件名*／
-i ／*intel格式*／
-map 123．mxp
-o 123．hex ／*输出文件名*／
-memwidth 8 ／*8位存储器*／
-romwidth 8 ／*输出文件为字节*／
-bcrotorg 0x0000 ／*外部存储器开始地址*／
-bootorg serial ／*串口装载*／
-e_main ／*主程序人口*／
secti()ns
{.text;boot
} ／*整个程序作为一段引导*／

2 hex文件

ccs的编译器和链接器生成coff目标文件。coff目标文件是二进制格式，有利于模块化编程和更高效的程序片断和目标系统存储器管理。但是大多数的编程器不接受coff文件。可以用hex转化程序将其转换为以下5种标准的ascii十六进制格式：

◇ascii-hex，支持16位地址}
◇扩展的tektronix;
◇intel mcs-86;
◇motorola-s，支持16位、24位、32位地址；
◇ti tagged，支持16位地址。

仍然用前面的例子，命令文件生成的hex文件片断如图2所示(用ultraedit-32打开)。

3 硬件编程接口

为仿真调试的方便，54x dsp器件都具有仿真编程用的jtag接口，其引脚定义如图3所示。

由于dsp的程序一般存储在外部存储器之中，因此，现场可编程的实现就是要将新程序通过dsp写入存储器。在以前，由于存储器的烧写电压普遍高于其工作电压，只能通过编程器烧写.随着技术的发展，现在许多e2prom、flash存储器等都可进行电擦写，擦写电压和工作电压一致，因此完全可以进行工作电压下的编程。

对dsp进行现场编程，需要用到的器材有计算机和dsp仿真器；需要用到的软件有ccs集成开发平台、ultraedit-32程序和dsp现场编程程序。具体操作步骤如下：

①在ccs集成开发环境下，将程序编译完成，并在目标板上运行通过。
②打开程序存储器窗口，根据程序的起始、结束地址，将整个程序代码存储为一个数据文件(dat文件)。
③生成hex文件。
④用ultraedit-32程序打开hex文件，找出程序人口值和程序长度值以及程序开始地址值.
⑤调入烧写程序，并装载入系统芯片.
⑥将程序入口值、程序长度值、程序开始地址值填人现场编程程序中并编译通过。
⑦将存储的程序代码调入数据空间的适当位置(存放位置自定)。
⑧运行现场编程程序，通过dsp将代码写入外部程序存储器。

以上步骤仅在编程开始时进行，一旦编程开始，就可以连续对多个器件现场编程。 dsp现场编程程序的编制也很简单。下面的参考程序是根据前面的命令文件参数编写的，并经仿真验证通过。设定mc·bsp2口以spi方式引导串行e2prom。

．text
…… ；mcbsp2口spi初始化，主动方式
stm #1000h，arl;从1000h开始10个字为程序
;代码前的数据
st #08aah，* arl+ ；引导头
st #0018h，* arl+
st #o003h，* arl+
st #0800h，* arl+
st #d010h，* arl+ ；不重要
st #000lh，* arl+
st #0c428h，* arl+ ；主程序人口为1c428h
st #2340h，* arl+ ；程序代码总字数2340h
st #000lh，* ari+
st #0c000h，* arl+；程序开始地址1c000h
stm #(1000h+0ah+2340h)，arl
st #o，* arl；最后放结束标志#0000h
stm #o，address ；地址寄存器清零
stm #1000h，ar2 ；程序代码开始地址
stm #(0ah+2340h+1)，brc
rptb loop ；写循环
ldm address,a
sftl a,-8
and #ooffh,a
or #0200h,a
stlm a，ar3 ；写指令+地址高位
ldm address,a
sftl a，8
and #off00h,a
ld * ar2,b
sftl b．-8
and #0ffh，b
add b．a
stlm a，ar4 ；地址低位+数据字节
ldm address．a
add #1．a
stlm a,address ；e2prom地址+1
call write ；写e2prom子程序
ldm address，a
sftl a，-8
and #00ffh，a
or #0200h,a
stlm a，ar3 ；写指令+地址高位
ldm address，a
sftl a，8
and #0ffooh，a
ld *ar2+．b；程序代码地址+1
and #0ffh，b
add b．a
stlm a，ar4 ；地址低位+数据字节
ldm address，a
add #1，a
stlm a,address ；eoprom地址+1
call write；写eoprom子程序
loop：nop
．end

结 语

本文介绍的dsp现场可编程方法，经实际应用效果良好，其方便灵活的特点增强了现场处理问题的能力。由于其完全由软件实现，因此这种方法同样也适用于其他品牌的dsp产品。