用DSP軟件編程實(shí)現的引導裝載系統設計

2．3 DSP對FLASH的操作

對照圖1的地址映射關(guān)系，如果采用的是微處理器模式(MP／MC=1)，并且設置寄存器OVLY=I，那么由于連接的關(guān)系使得FLASH的起始地址0x0000和DSP的起始地址0x0000重合，在DSP第0頁(yè)程序空間中可見(jiàn)的FLASH的地址范圍應為0x8000-0xFFFF。

在擦除或讀寫(xiě)FLASH之前，必須先執行相應的命令字序列，即在指定的FLASH地址處寫(xiě)入指定的指令代碼，M29W400T的命令字序列如表2所示。

表2中的某些FLASH地址空間對照圖1恰好對應于DSP的內部地址空間，即對DSP而言是不可見(jiàn)的，所以需要考慮地址的重映射。文中以對FLASH寫(xiě)人為例，FlashWrite表示一次底層的總線(xiàn)寫(xiě)操作。

未考慮地址重映射時(shí)，命令字序列為：

FlashWrite(0x5555L，0x00AA)；// lst cycle
FlashWrite(0x2AAAL．0x0055)；// 2nd cycle
FlashWrite(Ox5555L，OxOOAO)；// 3rd cycle
(寫(xiě)入命令)
FlashWrite(myaddress，mydata)；// 將數據
mydata寫(xiě)入FLASH地址myaddress

由圖1可知，當MP=1和OVLY=1時(shí)，FLASH地址0x5555L和0x2AAAL在DSP中不屬于外部空間，即對DSP是不可見(jiàn)的。這樣DSP執行上述語(yǔ)句時(shí)，根本沒(méi)有對FLASH進(jìn)行相應的操作，從而導致即使FLASH地址myaddress是DSP可見(jiàn)的，也無(wú)法實(shí)現數據寫(xiě)入的功能。

仔細分析FLASH的命令字序列可知，其實(shí)前三句命令字序列中真正起作用的地址位是A0-A14，而高地址位A15-A17可以是任意值，于是考慮加一個(gè)地址偏移量0x8000，以使得重映射后的FLASH地址在DSP中是可見(jiàn)的。修改后的代碼為：

#define OFFSET Ox8000
FlashWrite(((k5555L+OFFSET)，0x00AA)；// 19tcycle
FlashWrite((0x2AAAL+OFFSET)，0x0055)；// 2ndcycle
FlashWrite((0x5555L+OFFSET)，0x00A0)；
// 3rdf cycle(重映射的寫(xiě)入命令)
FlashWrite(myaddress，mydata)： // 將數據mydata
寫(xiě)入FLASH地址myaddress

這樣，在DSP中就可以對外部FLASH進(jìn)行寫(xiě)入操作了，而其前提是FLASH地址myaddress在DSP中可見(jiàn)。其它的擦除和讀操作也要對照圖1作類(lèi)似的地址重映射。

在DSP將數據寫(xiě)入FLASH之前，只有先刪除數據所在塊，然后才能重新寫(xiě)入。擦除和寫(xiě)操作之前都要執行如表2所示的相應命令字序列。其中要寫(xiě)入的數據部分即為引導程序以及用戶(hù)程序經(jīng)過(guò)編譯、連接后的目標代碼，為M29W400T可識別的HEX格式。

3 軟件描述

3.1 功能分析

引導裝載系統主要由引導程序和用戶(hù)程序兩部分構成，最后都存儲在外擴的M29W400T的指定地址中。以上主要敘述的是如何將目標代碼寫(xiě)入M29W400T，下面敘述如何設計引導程序和用戶(hù)程序，以及生成最后目標代碼的方法。

由于DSP采用微計算機工作模式。因此，在加電后，DSP將首先執行0xFF80處的中斷向量表起始處的跳轉命令，然后轉向0xF800處的引導程序并實(shí)現代碼移植功能。完畢后，再次跳轉到移植后的用戶(hù)程序的起始地址并執行。

以一個(gè)完整的引導裝載系統為例，設用戶(hù)程序是從TMS320VC5410的XF管腳輸出一個(gè)均勻方波。此段代碼也可以被其它用戶(hù)程序替代，因此本文的引導裝載系統具有一定的通用性。

3.2 代碼實(shí)現

利用TI公司的DSP集成開(kāi)發(fā)套件CCS可以生成*．out格式的目標代碼，首先要建立引導程序段、用戶(hù)程序段、中斷向量表和連接命令文件四部分。引導程序段負責將用戶(hù)程序段和中斷向量表裝載到目標地址，用戶(hù)程序段是實(shí)現用戶(hù)系統功能的核心代碼(本文僅以實(shí)現輸出一個(gè)方波為例)，中斷向量表包括自啟時(shí)的跳轉處理和中斷服務(wù)程序的人口；連接命令文件則是分配各個(gè)程序段在DSP地址空間中的位置，協(xié)助生成目標代碼，在這四部分中，引導程序段是設計重點(diǎn)，它負責將中斷向量表和用戶(hù)代碼段從片外的M29W400T移植到片內的RAM中，并且將程序指針指向用戶(hù)代碼段起始地址。其引導程序段(1Oad．a(chǎn)sm)的命令代碼如下：

．def load_start
．sect，load_prg
load_start：
ssbx intm ；關(guān)中斷
rsbx sxm ；符號擴展模式設置為0
ld #0，dp ；定義數據頁(yè)指針為0
nop
nop
nop
1d #0ff80h，a ；移植中斷向量表，
0xff80為中斷向量表的舊起始地址
stm # VECT_NEW，arl；VECT_NEW表示中斷向量表的新起始地址
rpt#(VECT_LEN_1)；VECT_LEN表示中斷向量表的長(cháng)度
reada * arl+
nop
ld # MAIN_OLD，a ；移植用戶(hù)程序段，
MAm_OlD表示用戶(hù)程序段的舊起始地址

stm # MAIN-NEW，arl ；MAIN_NEW表示用戶(hù)程序段的新起始地址
rpt#(MAIN_LEN_1) ；MAIN_LEN表示用戶(hù)程序段的長(cháng)度
reada * arl+
endboot:
orm # 020h，@ldh ；

設置OVLY=1，使得內部RAM同時(shí)映射到DSP數據和程序空間
ld # MAIN_NEW，a
bacc a ；程序指針指向用戶(hù)程序段的起始地址
．end
用戶(hù)程序段（main.asm）代碼如下：
.def main＿start
.sect main＿prg
main＿start:
loop： rsbx xf ;實(shí)現XF的復位和置位
nop
ssbx Xf
nop
b loop
．end
中斷向量表（vect.asm）如下：
．mmregs
．Ief main＿ start
．ref lOad_start
．def reset
．def nmi
．sect''．vectors''
reset: bd load_start ；加電后，跳轉到自啟程序段起始地址
stm #200，sp
nmi: rete ；
此表中只包含NMI中斷入口，也可以類(lèi)似添加其他中斷入口

nop
nop
nop
.end
連接命令文件(boot．cmd)的配置如下：
vect．obj
main．obj
load．obj
-O boot．out
SECTIONS

{
main_prg：load=MAIN_OID，run=MAIN＿NEW
vectors： load=0ff80h，run=VECF＿NEW
load_prg：load=0f800h
}

上述引導程序經(jīng)過(guò)CCS編譯及連接后，生成的目標文件boot．out是TMS320VC5410能夠識別的COFF格式，但是M29W400T不支持這種格式，所以不能直接寫(xiě)入FLASH中。而CCS自身帶有多種HEX類(lèi)型的轉換程序。因此，在經(jīng)過(guò)格式轉換后，即可得到對應于上文提到的一系列數據和地址mydata和myaddress，此時(shí)就可以在聯(lián)機情況下利用CCS以DSP軟件編程方式將目標代碼寫(xiě)入到M29W400T之中。一旦寫(xiě)入成功，便可以脫機加電自啟系統。同時(shí)，在經(jīng)一段時(shí)間后，還可用示波器測得XF管腳輸出的均勻脈沖方波，以證明引導裝載成功。