基于DSP的外部存儲器引導方法實(shí)現

TI公司的高速數字信號處理器TMS320C6000系列DSP支持并行處理，采用甚長(cháng)指令字(VLIW)體系結構，內部設置有8個(gè)功能單元(兩個(gè)乘法器和6個(gè)ALU)，8個(gè)功能單元可并行操作，最多可以在一個(gè)周期內同時(shí)執行八條32位指令。指令操作為“流水線(xiàn)”工作方式。應用高性能DSP可以大大提高數據密集型應用系統的性能，能快速完成濾波、卷積、FFT等數字信號處理或進(jìn)行更復雜的運算，在現代信號數字化處理中有很好的應用前景。

　　由于內部結構上的差異，TMS320C6000系列與TMS320C54系列的引導方式有很大差別。在開(kāi)發(fā)應用TMS320C6000系列DSP時(shí)，許多開(kāi)發(fā)者，尤其是初涉及者對DSP ROM引導的實(shí)現有些困難，花費許多時(shí)間和精力摸索。筆者結合開(kāi)發(fā)實(shí)例，介紹了實(shí)現外部存儲器引導的具體方法。

　　DSP的引導過(guò)程

　　DSP系統的引導(BOOT)是指系統加電或復位時(shí)，DSP將一段存儲在外部的非易失性存儲器的程序代碼通過(guò)DMA方式拷貝到內部的高速內存中運行。這樣既能擴展DSP有限的存儲空間，又能充分發(fā)揮DSP內部資源的效能。用戶(hù)的代碼也可以通過(guò)掩膜方式寫(xiě)入到DSP內部ROM中，但這樣受容量和價(jià)格的限制，且不便于擴展和升級。

　　DSP的引導過(guò)程如下：

　　1) DSP復位后，通過(guò)DMA方式將外部CE1空間的數據讀入到內部程序空間地址0處，讀入數據的多少因芯片而異(TMS320C6712一次只拷貝1KB)。

　　2) DSP推出復位狀態(tài)，開(kāi)始執行內部程序空間地址0處的程序，這段程序先將外部主程序數據讀入到DSP內部程序空間相應地址，然后跳轉到主程序運行。

　　第一步是由芯片自動(dòng)完成，關(guān)鍵是第二步：用戶(hù)需要編寫(xiě)相應的匯編程序，實(shí)現二次引導，即用戶(hù)主程序的裝載。

　　引導失敗的原因分析

　　(1)鏈接命令文件(.cmd)文件

　　鏈接命令文件定義了鏈接的參數，描述系統生成的可執行代碼各段的段名及映射到目標板的物理空間。當這些段的起始地址或段的長(cháng)度編寫(xiě)錯誤時(shí)，引導程序就可能發(fā)生錯誤。

　　(2)可執行代碼的二進(jìn)制文件格式

　　用戶(hù)的程序在CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境下編譯生成COFF文件格式，仿真過(guò)程中可以直接加載COFF文件運行。但當調試仿真通過(guò)后，目標板要脫離CCS環(huán)境獨立運行時(shí)，可執行代碼就需要轉換為二進(jìn)制文件格式，保存在目標板的外部存儲器上。轉換時(shí)需要使用正確的配置文件。

　　(3)目標板的硬件電路(引導模式，系統時(shí)鐘)

　　目標板的硬件電路也會(huì )影響引導程序的正常運行，如設置的引導模式與實(shí)際的外部存儲器不符，系統時(shí)鐘電路不工作，復位信號恒有效等。

　　下面結合TMS320C6212的開(kāi)發(fā)實(shí)例，具體介紹外部存儲器引導的實(shí)現。

　　ROM引導實(shí)例

　　TMS320C6212是TMS320C6201的簡(jiǎn)化版芯片，內部資源相對較少，工作頻率相對較低，但其價(jià)格低廉，具有很高的性能價(jià)格比。TMS320C6212的工作頻率可達150MHz，最高處理能力為900MIPS，很適合中小型系統開(kāi)發(fā)。

　　由于FLASH是一種高密度、非易失的電擦寫(xiě)存儲器，系統采用FLASH作為外部存儲器。除了專(zhuān)用的硬件編程器可以把二進(jìn)制代碼寫(xiě)入FLASH中，還可以利用DSP的調試系統，通過(guò)軟件編程寫(xiě)入。DSP與FLASH的接口連接如圖1所示。

　　系統工程在CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境下使用C語(yǔ)言編程，這樣可以縮短開(kāi)發(fā)周期，提高工作效率，并具有移植性好的優(yōu)點(diǎn)。引導工程的文件流程如圖2所示。

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