在仿真環境下實現TMS320C6000系列DSP的程序自引導
摘要：介紹了TMS320C6000系列DSP在仿真環境下對閃速存儲器(FLASH)的C語言編程方法，同時根據這種DSP的程序自引導機制（boot loader），介紹了從FLASH進行引導的新途徑，從而為TMS320C6000系列DSP的開發提供了一種新的思路。開發ＤＳＰ系統應用板，最終要脫離仿真器而獨立運行，這時就需要一個能在斷電后保存程序及初始化數據的存儲器。系統上電時，由引導程序將ＤＳＰ的應用程序從該存儲器引導到ＤＳＰ應用板上的高速存儲器（如內部ＳＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）中。由于ＦＬＡＳＨ具有電信號刪除功能?且刪除速度快，集成度高，因而已成為此種存儲器的首選。
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編程器實現，第二種是通過系統微處理器與ＦＬＡＳＨ的接口來實現。第一種方法的主要優點是使用方便可靠，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，且使用靈活，因而在ＤＳＰ系統中的應用日益廣泛。
由于ＦＬＡＳＨ的存取速度較慢，寫入ＦＬＡＳＨ的程序將在系統上電時被ＤＳＰ裝載到快速的存儲器中運行，這個過程稱為ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ。不同的ＤＳＰ有不同的引導方式，本文將以ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３為例來介紹ＴＭＳ３２０Ｃ６０００系列的ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ方式。
１ ＦＬＡＳＨ的工作方式及在系統編程
目前，市場上的ＦＬＡＳＨ型號很多，但工作方式大體相同，下面以ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ為例進行介紹。
１．１ ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ ＦＬＡＳＨ存儲器簡介
ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ是ＡＭＤ公司生產的２Ｍ×８ｂｉｔ／１Ｍ×１６ｂｉｔ ＦＬＡＳＨ存儲器，它的數據寬度為８位、１６位可選，采用３．３Ｖ供電，完全兼容ＪＥＤＥＣ標準，并支持在系統編程，用戶只需向其內部的命令寄存器寫入命令序列即可實現部分擦除、全部擦除、數據寫入等功能；同時可提供硬件和軟件方法來檢查ＦＬＡＳＨ的操作執行情況。
圖1
１．２ 編程方法
對ＦＬＡＳＨ的在系統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入相應的編程模式。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：
●復位命令序列：對ＦＬＡＳＨ中任一地址寫入“Ｆ０”，即可實現復位。
● 自動選擇模式：此模式主要用于編程器編程時，由編程器根據從數據線ＤＱ７～ＤＱ０讀出的識別碼自動配置編程邏輯，當然也可以通過命令序列在在系統情況下將自動選擇碼讀出。
●編程命令序列：程序可以以字節方式或字方式寫入，這主要根據ＦＬＡＳＨ外部引腳ＢＹＴＥ的狀態而定。
●芯片擦除命令序列：ＦＬＡＳＨ編程時應先執行擦除命令，這是因為編程指令只能將數據由１變為０，反之則不行。
● 扇區擦除命令序列：為了編程方便及保護有用數據，數據擦除可以只擦除某些無用的扇區。
● 擦除暫停和恢復命令序列：這個命令序列只在進行扇區擦除時有效，它允許編程者中斷一個扇區的擦除操作，接著從沒有被擦除的扇區讀出或寫入數據。
●寫入命令：也分為字節模式和字模式，分別對應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，低電平為字節模式，高電平為字模式。
在對ＦＬＡＳＨ進行編程時，ＦＬＡＳＨ提供硬件和軟件機制來獲得ＦＬＡＳＨ的狀態，以確定數據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的輸出信號在命令序列的最后一個寫脈沖（ＷＥ）的上升沿之后有效。當該輸出為低電平時,表示ＦＬＡＳＨ正在編程或擦除中，而當該輸出腳為高電平時,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，即可實現硬件的自動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數據線讀取的數據來判斷ＦＬＡＳＨ的狀態，讀取數據中的主要判斷位為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的方法，應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，則選擇一個地址，并循環讀取這個地址的數據。若裝置仍處于編程狀態之中，ＤＱ７輸出為寫入數據的補碼，而在編程完成后，ＤＱ７輸出的是所選地址上的正確數據。如果寫入的是擦除命令，那么?當裝置處于擦除狀態時，則ＤＱ７輸出為０，若擦除完成或擦除被中斷?ＤＱ７輸出為１。選擇地址時應注意：若地址所在區域屬于ＦＬＡＳＨ中的保護區域，則ＤＱ７輸出的ＦＬＡＳＨ狀態信息有效，有效時間只能持續大約１μｓ，然后輸出正確數據。而擦除命令擦除的范圍如果包括ＦＬＡＳＨ中的保護區域，那么命令將被忽略，此時ＤＱ７輸出狀態信息有效，持續時間大約１００μｓ。對ＦＬＡＳＨ的操作有時會出錯，出錯時，ＦＬＡＳＨ將處于不正常狀態，ＤＱ７可能永遠也不會輸出地址上的正確數據，此時就需讀取ＤＱ５的輸出信息，若為１則表示操作失敗。其軟件流程圖如圖３所示。
對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位存儲器來看，本來只需左移一位，但在計算式中?地址ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ是先轉換成ｉｎｔ型再計算的，而要寫入命令的地址０ｘ５５５為１６位地址，所以需乘２，
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