基于 DSP的嵌入式系統通過(guò)地址映射方式實(shí)現片外FLASH擦寫(xiě)
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1 引言
在DSP系統的設計中，經(jīng)常要使用片外存儲器擴充系統存儲空間。特別是當DSP的片內數據存儲器和程序存儲器容量比較小時(shí), 必須把一部分數據，如常量、原始數據庫等存儲到片外的存儲器中，從而節省DSP芯片內部的存儲器資源。在實(shí)際應用中，片外存儲器通常選擇RAM或FLASH MEMORY。RAM數據掉電即丟失，不適合長(cháng)期保存數據。對于一些無(wú)需頻繁讀寫(xiě)但需要長(cháng)期保存的數據，如字模數據、端口地址等時(shí)，通常選擇片外FLASH作偽擴展的數據存儲器。使用片外 FLASH必須要解決對其擦寫(xiě)的問(wèn)題。
在實(shí)際應用中，對片外FLASH的擦寫(xiě)有兩種方式：一是使用通用編程器對FLASH芯片進(jìn)行擦寫(xiě)；二是直接由DSP對FLASH進(jìn)行擦寫(xiě)。對于需要修改或已安裝在電路板上的FLASH芯片無(wú)法使用第一種方式，只能采用第二種方式，且便于調試。本文介紹一種利用存儲器映射技術(shù)實(shí)現對DSP片外FLASH擦寫(xiě)的方法。
DSP56F805芯片是Motorola公司在DSP56800 的基礎上開(kāi)發(fā)的系列DSP芯片之一。該芯片采用先進(jìn)的修正哈佛結構，三個(gè)內部地址總線(xiàn)和四個(gè)內部數據總線(xiàn)支持數據傳輸；采用MCU形式的指令集，尋址方式靈活；具有較強的片外存儲空間擴展能力；功耗小，高度并行。但是該芯片的片內數據存儲器空間最大為64k，程序存儲空間尋址范圍是64k，內部模式（Mode0A和Mode0B）下只有31.5k。對于一些需要復雜中文圖形用戶(hù)界面的 DSP系統來(lái)說(shuō)芯片存儲資源顯得不夠，必須對芯片存儲空間進(jìn)行擴展?？紤]到具體要求，本文使用片外FLASH來(lái)擴展系統數據存儲空間，將DSP系統的中文圖形用戶(hù)界面中用到的所有字模數據和頁(yè)面內容數據存放到片外FLASH中，大大節省了片內的數據存儲器空間。
CodeWarrior IDE是由Metrowerks公司專(zhuān)為Motorola的DSP56800系列設計的開(kāi)發(fā)平臺。該平臺具有簡(jiǎn)單明了的圖形用戶(hù)界面和豐富的軟件開(kāi)發(fā)工具，適合于開(kāi)發(fā)基于DSP56800系列的應用程序、插件程序等各種程序代碼。在CodeWarrior環(huán)境中，用戶(hù)可以通過(guò)修改.cmd文件來(lái)配置存儲器分配方式，還可以通過(guò)修改startup文件夾中的初始化程序來(lái)控制系統的初始化操作。用戶(hù)編譯并鏈接后，將生成.elf文件，在文件中可以看到存儲器的詳細分配情況。當用戶(hù)將程序下載到DSP芯片后，可以使用CodeWarrior的調試器對程序進(jìn)行全面的調試，如設置斷點(diǎn)、單步執行等；也可以使用 Watch Memory指令來(lái)檢查存儲器中的各地址段的值，還可以使用Save/Load Memory指令來(lái)保存或是載入某段存儲器的值。
2 方法介紹
首先利用GPIOD0口生成合適的片外FLASH和片內XRAM片選信號，實(shí)現片內XRAM和片外FLASH的訪(fǎng)問(wèn)切換。例如當GPIOD0 =0時(shí)，0x8000～0xFFFF映射到片內XRAM，此時(shí)對于整個(gè)0x0000～0xFFFF地址范圍的讀寫(xiě)操作就是對于片內 XRAM的操作；當GPIOD0=1時(shí)，0x8000～0xFFFF地址范圍映射到數據FLASH，則對0x8000～0xFFFF 地址范圍的讀寫(xiě)操作就是對于片外FLASH的操作；對0x0000～0x7FFF地址范圍的讀寫(xiě)仍是針對片內 XRAM的操作，從而將數據存儲空間擴展了32k。
再將映射方式設置為片內，將需要寫(xiě)到FLASH中的數據文件載入片內XRAM。最后根據需要設置GPIO端口值，切換地址映射的存儲器。這樣通過(guò)地址映射的方法，便可實(shí)現將XRAM中數據寫(xiě)入片外FLASH的操作，而對于DSP芯片來(lái)說(shuō)只是進(jìn)行了其XRAM尋址空間內部的數據搬移操作。
假設要將一組二維數組character[180][32]形式的字模數據保存入片外數據FLASH的0x8000～0xA000地址段中，先做以下準備工作：
①用一個(gè)GPIO端口，擴展系統的可尋址數據存儲器空間；②編寫(xiě)FLASH擦寫(xiě)程序，程序流程如圖1所示。
#define N 100 /* 由于FLASH與RAM的讀寫(xiě)速度不同，所以需要在每項操作后加入若干個(gè)延遲以保證正確性，延遲的具體長(cháng)短可以根據具體情況作調整 */
|
void main()
{
unsigned int i,code;
unsigned int *code_addr;
unsigned int *flash_addr;
*GPIO_D_DR=0x0002; /*映射方式設置為映射到片外數據FLASH*/
delay(N);
GPIOD_setup(); /*GPIOD設置*/
delay(N);
erase_flash(); /*如FLASH上原有數據無(wú)需保留，則全部擦除，如部分據需保留，也可部分擦除*/
*GPIO_D_DR=0x0000; /*映射方式設置為映射到片內XRAM*/ delay(N);
flash_addr=(unsigned int *) FLASH_ADDR;
code_addr=(unsigned int *)CODE_ADDR; /*設置XRAM的存儲起始地址和數據FLASH擦寫(xiě)起始地址*/
/*循環(huán)擦寫(xiě)*/
for(i=0;i{
*GPIO_D_DR=0x0000;
delay(N);
code=*(code_addr++); /*保存XRAM中數據到變量code*/
delay(N);
*GPIO_D_DR=0x0002;
delay(N);
pre_write_flash(); /* 寫(xiě)FLASH前的預處理，向FLASH內寫(xiě)入相應命令字，根據所選用 FLASH的不同預處理操作也有所不同*/
delay(N);
*(flash_addr++)=code; /*寫(xiě)數據到FLASH中*/
delay(N);
}
}
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