TMS320C6727 DSP兩種引導方式設計

摘要：文中詳細描述了TMS320C6727DSP兩種引導方式，并給出了在工程應用的實(shí)現方法。這兩種方法都避免了在設計過(guò)程中使用外部程序存儲芯片，節約了布線(xiàn)空間和設計成本。在引導過(guò)程中，主機能夠驗證寫(xiě)入DSP芯片的數據，提高了系統的可靠性。

TMS320C6727DSP是TI公司的浮點(diǎn)信號處理芯片，該芯片具有處理速度快，運算精度高的特點(diǎn)，因此被廣泛的使用。對該芯片進(jìn)行應用程序加載通常采用的Parallel Flash方式，該方式需要一片外部存儲芯片，加載程序相對復雜，在加載的過(guò)程中具有不可預知性。對于具有上位主機的系統來(lái)說(shuō)，采用HPI或SPI0 SLAVE方式進(jìn)行引導時(shí)，不僅不需要外部程序存儲芯片，同時(shí)在引導的過(guò)程中可以嚴格的驗證寫(xiě)入DSP芯片內的數據，具有更高的可靠性和靈活性。

1 引導方式配置

TMS320C6727(DSP)有HPI，SPI0，Parallel FLASH，I2C1等多種引導方式，不同的引導方式是通過(guò)芯片上電時(shí)讀取外部引腳配置確定的，本文主要對HPI和SPI0 Slave兩種引導方式進(jìn)行詳細介紹。引導方式的選擇見(jiàn)表1，圖1中描述了硬件實(shí)現方法。

根據圖1，當選擇HPI引導方式時(shí)，電阻R255焊接，斷開(kāi)電阻R254。當選擇SPI0 SLAVE方式時(shí)斷開(kāi)電阻R255，同時(shí)焊接R254，R256，R259和R260。

2 SPI0 SLAVE方式

在芯片上電后通過(guò)確定BOOT引腳的配置來(lái)選擇SPI0SLAVE引導方式，然后DSP運行固化在芯片內部的BOOTLOADER程序。DSP芯片的BOOTLO ADER引導程序主按照AIS通信協(xié)議與外部器件的通信，完成程序加載并運行。AIS協(xié)議的基本結構如圖2所示。

AIS協(xié)議分為3個(gè)傳輸過(guò)程：SWS-POS-OS;具體描述如下：

1)SWS階段主要用來(lái)同步主機與DSP之間的通信連接，在這個(gè)過(guò)程中主機向DSP發(fā)送同步數據0x5853，同時(shí)主機進(jìn)行接收，當主機接收到的數據位0x5253后，表示主機與DSP之間同步完成，并進(jìn)行POS階段。

2)POS階段主機首先發(fā)送數據0x5853590B，并收到從DSP發(fā)送的數據0x5852590B，然后主機向DSP發(fā)送一個(gè)數據N，在正確接收到數據N后，主機依次向DSP發(fā)送數據1-N，并收到相應的數據，在整個(gè)過(guò)程中，如果數據接收出錯，則返回到SWS階段。如果正確接收，則進(jìn)入OS階段。

3)OS階段，主機首先向DSP發(fā)送一個(gè)AIS命令數據，所有的AIS命令數據都是以0x5853xxxx的格式組成的，當主機在向DSP發(fā)送命令數據時(shí)，主機會(huì )收到相應的返回數據，該數據的格式為0x5253xxxx。通過(guò)判斷接收的數據可以在OS階段監控數據的寫(xiě)入是否正常，當出現異常時(shí)，返回到SWS階段，并從新開(kāi)始正個(gè)過(guò)程。

3 HPI方式

相對于SPI SLAVE方式，HPI加載方式則要簡(jiǎn)單的多，首先在DOS界面下利用HEX6X執行一個(gè)命令文件，把COFF文件轉換成一個(gè)可下載的ASCII文件。命令文件的設置如下：

根據上面的命令文件，最終生成的ASCII文件每一行以‘：’開(kāi)頭，具體的格式如表2所示。

由表2可以看出，當COFF文件轉換后的長(cháng)度大于64kbytes時(shí)，長(cháng)度信息將無(wú)法表示，為了避免產(chǎn)生這種情況，當數據長(cháng)度大于64kbytes時(shí)，會(huì )自動(dòng)增加一行，該行的主要功能是對地址進(jìn)行線(xiàn)性擴展，在其下一行又從零開(kāi)始，具體如下：

x.map文件包含有執行程序在DSP中的入口地址信息(entry point)和各段的分配地址(dest)和長(cháng)度(size)信息。上電后，上位機根據這些信息寫(xiě)入到DSP的相應的地址，當整個(gè)文本文件傳輸完成后，向地址0x10000714中寫(xiě)入DSP程序執行的入口地址，然后向地址0x10000718中寫(xiě)入數據0x01使DSP開(kāi)始運行。工作流程見(jiàn)圖6。

上位機實(shí)現加載的程序如下(C語(yǔ)言)：

4 結束語(yǔ)

文中介紹了TMS320C6727DSP芯片的兩種引導方式，這兩種方式都是通過(guò)上位主機對DSP芯片加載應用程序，有利于DSP算法的改進(jìn)，同時(shí)在不該變硬件的基礎上能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的上位機程序就能對板卡進(jìn)行擴展應用。這兩種方法的上位機控制程序具有簡(jiǎn)單易懂和便于移植的特點(diǎn)。兩種方法的區別在于，HPI方式由于是并行工作，因此速度很高，缺點(diǎn)是占用的引腳多，在硬件設計時(shí)對布線(xiàn)要求很高，而SPI0SLAVE方式以串行工作，相對來(lái)說(shuō)程序加載時(shí)間相對較長(cháng)，但是所需要的引腳很少，對于布線(xiàn)空間的要求低。在實(shí)際應用中該兩種方式應根據不同的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。以上兩種方式在實(shí)踐中已經(jīng)被驗證是穩定可靠并可行的。