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在仿真環(huán)境下實(shí)現(xiàn)TMS320C6000系列DSP的程序自引導(dǎo)
摘要：介紹了TMS320C6000系列DSP在仿真環(huán)境下對(duì)閃速存儲(chǔ)器(FLASH)的C語言編程方法，同時(shí)根據(jù)這種DSP的程序自引導(dǎo)機(jī)制（boot loader），介紹了從FLASH進(jìn)行引導(dǎo)的新途徑，從而為TMS320C6000系列DSP的開發(fā)提供了一種新的思路。開發(fā)ＤＳＰ系統(tǒng)應(yīng)用板，最終要脫離仿真器而獨(dú)立運(yùn)行，這時(shí)就需要一個(gè)能在斷電后保存程序及初始化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。系統(tǒng)上電時(shí)，由引導(dǎo)程序?qū)ⅲ模樱械膽?yīng)用程序從該存儲(chǔ)器引導(dǎo)到ＤＳＰ應(yīng)用板上的高速存儲(chǔ)器（如內(nèi)部ＳＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）中。由于ＦＬＡＳＨ具有電信號(hào)刪除功能?且刪除速度快，集成度高，因而已成為此種存儲(chǔ)器的首選。
將用戶程序代碼寫入ＦＬＡＳＨ的方法有兩種：第一種是用專門的ＦＬＡＳＨ編程器實(shí)現(xiàn)，第二種是通過系統(tǒng)微處理器與ＦＬＡＳＨ的接口來實(shí)現(xiàn)。第一種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是使用方便可靠，但要求ＦＬＡＳＨ只能是雙列直插等一些可插拔的封裝形式，由于芯片制造工藝的提高，芯片的集成度越來越高，ＦＬＡＳＨ正向小型化、貼片式發(fā)展，從而使表面貼裝或ＰＬＣＣ封裝的ＦＬＡＳＨ難以利用編程器編程。第二種方法克服了第一種方法的缺點(diǎn)，且使用靈活，因而在ＤＳＰ系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。
由于ＦＬＡＳＨ的存取速度較慢，寫入ＦＬＡＳＨ的程序?qū)⒃谙到y(tǒng)上電時(shí)被ＤＳＰ裝載到快速的存儲(chǔ)器中運(yùn)行，這個(gè)過程稱為ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ。不同的ＤＳＰ有不同的引導(dǎo)方式，本文將以ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３為例來介紹ＴＭＳ３２０Ｃ６０００系列的ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ方式。
１�。疲蹋粒樱鹊墓ぷ鞣绞郊霸谙到y(tǒng)編程
目前，市場上的ＦＬＡＳＨ型號(hào)很多，但工作方式大體相同，下面以ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ為例進(jìn)行介紹。
１．１ ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ ＦＬＡＳＨ存儲(chǔ)器簡介
ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ是ＡＭＤ公司生產(chǎn)的２Ｍ×８ｂｉｔ／１Ｍ×１６ｂｉｔ ＦＬＡＳＨ存儲(chǔ)器，它的數(shù)據(jù)寬度為８位、１６位可選，采用３．３Ｖ供電，完全兼容ＪＥＤＥＣ標(biāo)準(zhǔn)，并支持在系統(tǒng)編程，用戶只需向其內(nèi)部的命令寄存器寫入命令序列即可實(shí)現(xiàn)部分擦除、全部擦除、數(shù)據(jù)寫入等功能；同時(shí)可提供硬件和軟件方法來檢查ＦＬＡＳＨ的操作執(zhí)行情況。
圖1
１．２ 編程方法
對(duì)ＦＬＡＳＨ的在系統(tǒng)編程就是通過一定的編程命令序列來控制ＦＬＡＳＨ的工作方式，這些命令序列是一些特定字符的組合，只要向ＦＬＡＳＨ中的特定寄存器以特定的順序輸入這些字符即可進(jìn)入相應(yīng)的編程模式。ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ中的主要命令序列和寫入地址如圖１所示。具體說明如下：
●復(fù)位命令序列：對(duì)ＦＬＡＳＨ中任一地址寫入“Ｆ０”，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。
● 自動(dòng)選擇模式：此模式主要用于編程器編程時(shí)，由編程器根據(jù)從數(shù)據(jù)線ＤＱ７～ＤＱ０讀出的識(shí)別碼自動(dòng)配置編程邏輯，當(dāng)然也可以通過命令序列在在系統(tǒng)情況下將自動(dòng)選擇碼讀出。
●編程命令序列：程序可以以字節(jié)方式或字方式寫入，這主要根據(jù)ＦＬＡＳＨ外部引腳ＢＹＴＥ的狀態(tài)而定。
●芯片擦除命令序列：ＦＬＡＳＨ編程時(shí)應(yīng)先執(zhí)行擦除命令，這是因?yàn)榫幊讨噶钪荒軐?shù)據(jù)由１變?yōu)椋埃粗畡t不行。
● 扇區(qū)擦除命令序列：為了編程方便及保護(hù)有用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)擦除可以只擦除某些無用的扇區(qū)。
● 擦除暫停和恢復(fù)命令序列：這個(gè)命令序列只在進(jìn)行扇區(qū)擦除時(shí)有效，它允許編程者中斷一個(gè)扇區(qū)的擦除操作，接著從沒有被擦除的扇區(qū)讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)。
●寫入命令：也分為字節(jié)模式和字模式，分別對(duì)應(yīng)ＦＬＡＳＨ的８位和１６位工作方式，具體為哪種模式,可由ＦＬＡＳＨ的ＢＹＴＥ腳的輸入來決定，低電平為字節(jié)模式，高電平為字模式。
在對(duì)ＦＬＡＳＨ進(jìn)行編程時(shí)，ＦＬＡＳＨ提供硬件和軟件機(jī)制來獲得ＦＬＡＳＨ的狀態(tài)，以確定數(shù)據(jù)寫入或擦除操作是否完成。硬件方法主要是利用ＦＬＡＳＨ的外部引腳ＲＹ／ＢＹ的輸出信號(hào)在命令序列的最后一個(gè)寫脈沖（ＷＥ）的上升沿之后有效。當(dāng)該輸出為低電平時(shí),表示ＦＬＡＳＨ正在編程或擦除中，而當(dāng)該輸出腳為高電平時(shí),即表示編程或擦除已完成。將此引腳與ＴＭＳ３２０Ｃ６７１ｘ系列ＤＳＰ的ＡＲＤＹ引腳相連，即可實(shí)現(xiàn)硬件的自動(dòng)編程或擦除的完成判斷。Ｃ６０００系列ＤＳＰ與ＦＬＡＳＨ的連線圖如圖２所示。
軟件方法是利用從ＦＬＡＳＨ數(shù)據(jù)線讀取的數(shù)據(jù)來判斷ＦＬＡＳＨ的狀態(tài)，讀取數(shù)據(jù)中的主要判斷位為ＤＱ２、ＤＱ３、ＤＱ５、ＤＱ６和ＤＱ７，它們之間的相互組合提供了幾種軟件判斷狀態(tài)的方法，應(yīng)用較多且較為簡便的方法是在命令序列寫入后，如果寫入的是編程命令，則選擇一個(gè)地址，并循環(huán)讀取這個(gè)地址的數(shù)據(jù)。若裝置仍處于編程狀態(tài)之中，ＤＱ７輸出為寫入數(shù)據(jù)的補(bǔ)碼，而在編程完成后，ＤＱ７輸出的是所選地址上的正確數(shù)據(jù)。如果寫入的是擦除命令，那么?當(dāng)裝置處于擦除狀態(tài)時(shí)，則ＤＱ７輸出為０，若擦除完成或擦除被中斷?ＤＱ７輸出為１。選擇地址時(shí)應(yīng)注意：若地址所在區(qū)域?qū)儆冢疲蹋粒樱戎械谋Ｗo(hù)區(qū)域，則ＤＱ７輸出的ＦＬＡＳＨ狀態(tài)信息有效，有效時(shí)間只能持續(xù)大約１μｓ，然后輸出正確數(shù)據(jù)。而擦除命令擦除的范圍如果包括ＦＬＡＳＨ中的保護(hù)區(qū)域，那么命令將被忽略，此時(shí)ＤＱ７輸出狀態(tài)信息有效，持續(xù)時(shí)間大約１００μｓ。對(duì)ＦＬＡＳＨ的操作有時(shí)會(huì)出錯(cuò)，出錯(cuò)時(shí)，ＦＬＡＳＨ將處于不正常狀態(tài)，ＤＱ７可能永遠(yuǎn)也不會(huì)輸出地址上的正確數(shù)據(jù)，此時(shí)就需讀�。模眩档妮敵鲂畔�，若為１則表示操作失敗。其軟件流程圖如圖３所示。
對(duì)ＦＬＡＳＨ的編程既可以用匯編語言，也可以用Ｃ語言，以下給出部分Ｃ代碼。該程序代碼可采用ＴＩ公司專門用于ＴＩ公司系列ＤＳＰ編程的Ｃｏｄｅ Ｃｏｍ-ｐｏｓｅｒ Ｓｔｕｄｉｏ 編程工具進(jìn)行編寫。
ｖｏｉｄ ｅｒａｓｅ_ｆｌａｓｈ(ｓｈｏｒｔ ＊ ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ)
{
ｓｈｏｒｔ ＊ ｃｔｒｌ_ａｄｄｒ１＝(ｓｈｏｒｔ ＊)((ｉｎｔ)ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ＋(０ｘ５５５＜＜２));
／＊此處０ｘ５５５地址左移兩位，按１６位存儲(chǔ)器來看，本來只需左移一位，但在計(jì)算式中?地址ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ是先轉(zhuǎn)換成ｉｎｔ型再計(jì)算的，而要寫入命令的地址０ｘ５５５為１６位地址，所以需乘２，
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