基于TMS320C6000 DSP及DSP／BIOS系統的Flash引導自啟動(dòng)設計

摘要：隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，DSP在現代電子系統設計中得到了廣泛的應用，并且DSP的FLASH自啟動(dòng)在DSP的系統設計中也占有重要的地位，DSP／BIOS是TI推出的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統。
關(guān)鍵詞：TMS320C6713；引導啟動(dòng)；DSP／BIOS實(shí)時(shí)操作系統

FLASH是非易失的重復可讀寫(xiě)存儲器，其讀寫(xiě)速度較慢，常用來(lái)存儲系統設計的程序，微處理器通過(guò)一定的方式將FLASH中的程序讀取到處器內部運行，而TI公司的C6000系列的DSP內部沒(méi)有FLASH，故DSP的程序需要燒到外部的FLASH中，在上電后，DSP會(huì )通過(guò)二次引導將程序從外部的FLASH讀取到DSP內部RAM或SDRAM中，高速執行。TI的C6000 DSP支持3種引導模式：主機引導、仿真引導及EMIF引導，其中最常用的是EMIF引導(即片上BootLoader引導)。在此引導模式下，位于外部存儲空間CE1的FLASH中的1kB代碼通過(guò)EDMA被拷貝到片內RAM地址0處。然而，大多數的DSP程序并不僅限于1 kB代碼，因此需要開(kāi)發(fā)用戶(hù)引導程序將片上BootLoader沒(méi)有拷貝的代碼拷貝到DSP的片內RAM。此用戶(hù)引導程序即稱(chēng)為二級BootLoader。由于DSP／BIOS操作系統的廣泛應用，當使用DSP／BIOS時(shí)，需要將系統和BootLoader很好的結合起來(lái)，實(shí)現DSP／ BIOS系統的自啟動(dòng)。

1 DSP自啟動(dòng)系統的設計
在TMS320C6713上電之后，系統會(huì )自動(dòng)根據外部配置，從EMIF的CE1的存儲空間搬取1 kB代碼，這些代碼別搬到DSP的內部RAM地址0處執行，這1KB的代碼就應該存放DSP的BootLoader啟動(dòng)代碼。它只是一個(gè)拷貝程序，只負責將FLASH中的應用程序代碼復制到DSP內部RAM或者SDR AM中，以便執行。BootLoader代碼應該存放在DSP內部RAM的開(kāi)始1 kB中，應用程序代碼緊跟這1 kB的啟動(dòng)代碼之后，而且BootLoader代碼應該和應用程序代碼一起燒寫(xiě)到FLASH中，BootLoader代碼應該同樣處于FIASH的前1 kB空問(wèn)中。DSP上電復位之后，首先以默認時(shí)序從FLASH中讀取前1 kB的BootLoader代碼到DSP內部RAM中，然后從地址0處執行BootLoader代碼，將應用程序代碼從FLASH中讀取到內部RAM或SDRAM中，當拷貝完應用程序代碼后，DSP跳到c_int00()復位中斷去執行，執行應用程序，從而完成了整個(gè)DSP的FLASH引導自啟動(dòng)。
對程序代碼的FLASH燒寫(xiě)用一另外的燒寫(xiě)工程進(jìn)行，該燒寫(xiě)工程要根據芯片手冊編寫(xiě)對FLASH的擦除和編程函數，將程序代碼燒寫(xiě)到FIASH中。由于同時(shí)要將兩個(gè)工程通過(guò)硬件仿真器Load至DSP內部或SDRAM，故需要修改燒寫(xiě)工程的CMD文件，使其各種段不和含有BootLoader代碼的用戶(hù)工程相互沖突，否則無(wú)法實(shí)現FLASH的自啟動(dòng)。

2 DSP／BIOS嵌入式實(shí)時(shí)操作系統介紹及其引導設計
TI推出的一系列的DSP，其性能不斷提高，C6000系列的最高運行時(shí)鐘和運算能力可以達到8800MIPS。如何充分發(fā)揮DSP的這種性能優(yōu)勢，對軟件就提出了很高的要求。首先為了降低系統成本，提高系統性能，就要求DSP硬件實(shí)現的功能軟件化，其次為了產(chǎn)品的維護和升級，要求軟件盡可能地模塊化，使用高語(yǔ)言如C來(lái)編程，有統一的接口A(yíng)PI。所有這些新的要求，都需要使用實(shí)時(shí)操作系統。實(shí)時(shí)操作系統與一般意義上的操作系統(如Windows，Unix等)的主要差別就在于實(shí)時(shí)操作系統提供了一種機制，使得運行于其上的應用程序都能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求。
引導一個(gè)DSP／BIOS應用系統的過(guò)程可以分為以下幾步，引導流程如圖1：

1．引導時(shí)的DSP／BIOS的存儲器的配置
2．構建自己的DSP／BIOS系統應用
3．編寫(xiě)BootLoader引導代碼
4．把應用程序燒寫(xiě)到FLASH中