摘要：對(duì)TMS320C64x系列DSP的幾種啟動(dòng)加載方案中的EMIF加載方式進(jìn)行了詳細(xì)介紹。然后以型號(hào)為TMS320C642的DSP為例，仔細(xì)分析了對(duì)Flash芯片28F640J3A的16-bit模式編程燒寫和上電自舉的實(shí)現(xiàn)辦法。實(shí)驗(yàn)證明，本DSP啟動(dòng)加載方案易于實(shí)現(xiàn)，并且方便、可靠。

　　1.引言

　　近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）技術(shù)的迅猛發(fā)展，其越來越廣泛地應(yīng)用于同民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中。其中，T I公司推出的TMS320C6000系列DSP器件更是在許多需要進(jìn)行大量數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算并兼顧高實(shí)時(shí)性要求的場(chǎng)合得以應(yīng)用。在連接硬件仿真器的仿真環(huán)境下調(diào)試DSP程序通過之后，還有一項(xiàng)重要的工作要做：即怎樣實(shí)現(xiàn)程序代碼的上電自舉。TMS320C64x系列DSP有多種上電自舉方式：不加載、HPI加載和Flash自舉。實(shí)際應(yīng)用中，通常采用的是通過EMIF加載Flash數(shù)據(jù)的方式，把代碼和數(shù)據(jù)表存放在外部的非易失性存儲(chǔ)器里（常采用Flash器件）。

　　工程中的許多數(shù)據(jù)（如濾波器系數(shù)、配置常數(shù)）常常使用16-bit的存儲(chǔ)形式。如果把Flash設(shè)計(jì)為16-bit而不是8-bit形式，將成倍減少存取這些數(shù)據(jù)的時(shí)間，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。可是，TMS320C64x只支持8-bitF l a s h 加載。如果既能滿足前者又不影響bootloader,將會(huì)更加方便工程應(yīng)用。以下為16bit Flash的啟動(dòng)設(shè)計(jì)的過程介紹。

　　2.16bit Flash的啟動(dòng)設(shè)計(jì)的流程介紹

　　TMS320C64x系列DSP的16bit Flash的啟動(dòng)設(shè)計(jì)流程圖如圖1所示。

　　由流程圖可知，在程序經(jīng)過仿真條件下運(yùn)行正常后，需要在工程中添加boot.asm文件并修改工程的cmd文件，然后編譯生成out文件，通過TI的hex6x工具和自己編寫的cmd文件，將這個(gè)out文件生成hex文件，再編寫程序?qū)ex文件轉(zhuǎn)換生成二進(jìn)制文件，，需要建立一個(gè)程序工程，將這個(gè)二進(jìn)制文件讀入并燒寫至flash中即可。

　　3.硬件電路接口設(shè)計(jì)

　　實(shí)際應(yīng)用中，多采用外接Flash來加載程序代碼，這需要將DSP的AEA[22:21]引腳通過接上拉電阻實(shí)現(xiàn)，這樣就可以使得DSP上電后通過EMIFA接口實(shí)現(xiàn)8-bit的Flash自舉。

　　本系統(tǒng)選用的Flash芯片是Intel公司的28F640J3A,具體特征要實(shí)際修改：存儲(chǔ)容量為8Mx8 bit,易于編程，接口如圖2所示。DSP與Flash是主從關(guān)系，由DSP通過EMIFA接口控制Flash的擦除和讀寫。其中，A1-A19為地址線，D15-D0為數(shù)據(jù)線，/CE為片選信號(hào)，/WE是寫選通信號(hào)，/OE為輸出使能信號(hào)，BYTE為8位或16位數(shù)據(jù)模式選擇（圖中接VCC,為16位模式）。Flash用于存放引導(dǎo)程序段、用戶代碼及一些數(shù)據(jù)表，由DSP軟件編程來寫入。

　　EMIFA只有20根地址線，可尋址lM空間，所以可以用復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）控制Flash高位地址作頁選擇信號(hào)。

　　4.二級(jí)搬移程序的編寫方法

　　TMS320C64x開機(jī)只自動(dòng)加載lKB程序代碼到內(nèi)部RAM,所以通常要編寫二次搬移程序加載剩余程序代碼。二級(jí)搬移程序的大小不能超過1K字節(jié)，且必須用匯編語言編寫。這需要在可以正常運(yùn)行的程序中創(chuàng)建一個(gè)boot.

　　asm啟動(dòng)文件，告知程序在啟動(dòng)后自動(dòng)加載剩余程序代碼。通常將boot.asm改動(dòng)一下就可以實(shí)現(xiàn)，主要包括如下步驟：

　　（1）     系統(tǒng)中所用的中斷向量表文件不要更改，只把復(fù)位中斷跳到搬移程序處，而不直接跳到C程序的入口點(diǎn)c_int00處；

　?。?）     在搬移程序中配置D S P的E M I F A全局控制寄存器（ G B L C T L ）和空間控制寄存器（CECTL1），按TMS320C64x文檔說明和所用Flash數(shù)據(jù)手冊(cè)配置讀寫時(shí)序，由于選用16-bit寬的Flash,所以在boot.asm文件中，MY-TYPE要定義為16-bit異步接口，從而建好系統(tǒng)軟件和硬件溝通的平臺(tái)， 在b o o t .a s m 中， 剩余程序代碼存放的起始地址為0×90000800;

　?。?）     參照map文件編寫搬移程序；

　?。?）     跳到C程序入口點(diǎn)c_int00處，完成搬移程序的編寫。

　　5.程序代碼文件的提取及重組

　　由于Flash的設(shè)置與TMS320C64x默認(rèn)的8-bitFlash加載不相同，所以必須根據(jù)COFF文件（通用對(duì)象文件格式C o m m o n O b j e c tFile Format）的格式重新從。out文件中提取數(shù)據(jù)信息。要提取的數(shù)據(jù)代碼是初始化段和可執(zhí)行代碼段，這些信息可從COFF文件的段頭（section head-er）獲得。非初始化段是在程序運(yùn)行時(shí)才分配空間的，所以不提取其數(shù)據(jù)。當(dāng)可執(zhí)行代碼段是搬移段（通常是個(gè)）時(shí)，要把代碼重新組合后再存儲(chǔ)，目的是便于Flash燒寫程序的編寫。由于。out文件的代碼是32-bit存儲(chǔ)形式，所以讀文件要讀取4字節(jié)代碼，代碼重組是要把4字節(jié)變成4個(gè)16-bit的形式依次存儲(chǔ)起來。例如，某次讀得的代碼是0×11223344,代碼重組后16-bit形式是（遞增順序）：0×0044,0×0033,0×0022,Ox001l.再把這些代碼以16-bit形式依次寫入新的xx.bin文件0~400h（16-bit寬，針對(duì)16-bit寬的地址即為0~800h）處，不足的寫入0;對(duì)于其他代碼依據(jù)。out文件中的地址變化依次寫入xx.bin文件的400h之后。

　　6.仿真環(huán)境下16-bitFlash程序的燒寫

　　6.1 Flash中代碼的存放方式

　?。?）二級(jí)搬移程序的存放

　　由于TMS320C64x上加載時(shí)采用默認(rèn)的時(shí)序以8-bit加載模式讀取1K字節(jié)的程序到內(nèi)部RAM,因此，為使加載成功，當(dāng)把Flash設(shè)置成16-bit寬時(shí)，需要把代碼只存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)地址的低字節(jié)，而高8-bit丟棄不用（可以寫入任何數(shù)據(jù)或不寫數(shù)據(jù)），如圖3所示。實(shí)際上boot時(shí)，CPU按地址遞增變化把4個(gè)連續(xù)半字地址的低8-bit合成1個(gè)32-bit的數(shù)據(jù)送到內(nèi)部RAM,高8-bit丟棄。因此把二級(jí)搬移程序存放在1KB空間中，只不過這lKB數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的是l6-bit的地址，實(shí)現(xiàn)了用16-bit寬Flash加載TMS320C64x的DSP程序。

　?。?）程序代碼從0×400處開始以16-bit的方式正常存儲(chǔ)

　　DSP加載前1K程序?yàn)槟J(rèn)低8bit方式加載，而對(duì)1 K以后的數(shù)據(jù)，在b o o t . a s m文件中，已經(jīng)將應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式配置為1 6位，所以加載剩余的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)將為16bit加載方式。

　　6.2 Flash的燒寫

　　將編寫的程序代碼寫入Flash有二種方法：使用專門的編程器燒寫；通過TI的CCS在仿真環(huán)境下直接燒寫（加載的逆過程）。目前多用后者，一是由于制板的需要，F(xiàn)lash多用表貼式，不方便用編程器燒寫；二是在線編程方法靈活，易于開發(fā)。在線燒寫只要把xx.bin數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容讀出，再寫到Flash的指定位置。要注意的是在寫Flash之前一定要先對(duì)其進(jìn)行擦除，因?yàn)榫幊讨噶畈荒苁埂癘”

　　寫為“1”,只能使“1”變?yōu)椤?”,而擦除命令是把“0”變?yōu)椤?”.Flash芯片的擦除程序代碼見圖4.Flash芯片的編程程序代碼見圖5.

　　7.結(jié)束語

　　本文通過對(duì)DSP加載機(jī)制的深入闡釋給出用16-bit Flash加載TMS320C64x程序代碼的實(shí)現(xiàn)方法。這種方法在實(shí)際的車輛抓拍記錄系統(tǒng)中已經(jīng)取得較好的應(yīng)用效果，對(duì)于相關(guān)開發(fā)人員有很強(qiáng)的參考價(jià)值。（作者：王中華）