DSP自动加载过程及程序烧写的简化设计.docx

DSP自动加载过程及程序烧写的简化设计 TMS320C6701(以下简称C6701)是一款浮点运算DSP，适用于需要大量运算且实时性要求高的场合，如导航解算等在浮点DSP芯片中，C6701是一款可应用于恶劣环境并具有高牢靠性的产品，因此该型DSP芯片虽然推出较早，却依旧在某些领域具有重要应用价值 DSP应用程序需脱离开发系统独立工作，在实时DSP应用系统中，通常将应用程序存储在外部非易失性存储器(如FLASH、EEPROM、PROM等)中系统上电后，DSP将外部程序存储器的程序代码加载到可高速存取的RAM中，加载完成后自动跳转到零地址开头运行因此DSP程序烧写及自动加载是实时DSP系统设计的重要部分本文采纳的烧写方法不需要格式转换到外部帮助设备，同时DSP程序不再进行二次加载，简化了烧写及程序自动加载的过程 1 加载方案及电路设计 1.1 外围电路设计 C6701有三种加载模式：不加载(No Boot)、ROM加载(Rom Boot)、主机加载(Host Boot)这三种加载模式由C6701的BOOTMODE[4：0]引脚电平设定，由这5个引脚的设置共同打算使用何种存储空间映射模式。

在恶劣环境及高牢靠应用场合中，可使用不加载方式，也可使用程序从ROM中加载到DSP片外高牢靠RAM存储器中的运行方式FLASH、EEPROM、PROM等程序存储芯片多为8位或16位，在高牢靠应用环境中8位比较常见本文中设置BOOTMODE[4：0]为01010B，即程序由外部8位程序存储器加载到外部32位SRAM中，LENDIAN引脚接高电平 外部程序存储器选用FLASH芯片AM29LV160，32位SRAM芯片选用ACT—S512K32VFLASH和SRAM芯片与C6701的硬件连接如图1和图2所示 1.2 加载方案设计 在BOOTMODE[4：0]为01010B的设置下，程序由外部8位程序存储器加载到外部32位SRAM中C6701详细加载过程为：DMA按默认时序从CE1地址(0x01000000)复制64 KB到零起始地址外部SRAM芯片中，加载完成后，从零地址处开头执行C6701加载过程与C6713稍有不同，C6713只复制1 KB到零起始地址64 KB应用程序可以满意部分应用需求，本例中应用程序小于64 KB，C6701的DMA自动加载即可满意要求。

当应用程序大于64 KB时，开发人员需要在前64 KB中编写将DSP应用程序从外部ROM搬移到指定存储空间的二级引导程序，具体过程可参考文献 2 DSP应用程序设计 一个C语言工程通常包括.c文件、.cmd文件、.asm文件、.h文件和.lib文件其中.cmd文件既是内存定位文件，又是链接器命令文件，在链接过程中起着重要作用链接时，链接器把全部目标文件中的同名段合并，并按链接器命令文件给各段安排地址中断向量表打算加载完成后的C语言程序入口，通常中断向量表用.asm文件实现cmd文件和中断向量表的编写是打算DSP程序加载胜利与否的关键和难点 2.1 .cmd文件设计 .cmd文件的作用是实现应用程序和数据在DSP映射存储空间中的定位，存储空间的安排与硬件设计亲密相关本文BOOTMODE[4：0]为01010B，即存储空间为MAP0映射模式，由CE0片选的RAM空间起始地址为0x00000000，由CE1片选的FLASH空间起始地址为0x01000000，用户程序小于64KBcmd文件如下： 2.2 中断向量表设计 本文中断向量表如下： 上电或复位完成后，DMA按默认时序从CE1地址复制64 KB到零起始地址处，加载完成后，DSP从零地址开头执行。

本文中断向量表从程序空间0地址开头存放，每个中断向量8个字节，总计大小为0x200字节加载完成后程序从0地址开头执行，直接跳转到DSP主程序入口～c_int 00处 3 烧写程序设计 应用程序编写完成后，需要将程序烧写到程序存储器中程序烧写主要有以下几种方法： ①采纳通用烧写器进行烧写; ②使用CCS中自带FlashBurn工具烧写; ③用户自己编写烧写程序，由DSP将加载到片上的应用程序烧写到程序存储器中 使用通用烧写器烧写时，需要程序存储器为可插拔的，这样给设计带来不便FlashBurn支持的存储器种类有限，对于使用国产存储器芯片的场合不肯定合适，另外FlashBurn不能识别目标文件，需要将目标文件转换为二进制文件后才可烧写 采纳用户自己编写烧写程序的方法较为敏捷详细方法为：单独建立一个烧写工程文件，烧写时，先把应用程序工程编译生成的目标文件加载到目标DSP电路的RAM中，再把烧写工程文件生成的目标文件加载到目标DSP电路RAM的另一个地址空间中，运行main函数后执行烧写程序直到烧写完成这种烧写方法可以避开两次加载可能造成的掩盖，防止其次次加载时修改次加载的内容。

3.1 烧写程序的.cmd文件和中断向量表设计 烧写程序的.cmd文件与用户应用程序的.cmd文件相同，但程序地址安排空间须严格区分开来本文将用户程序地址空间支配在从0开头的0xB400空间内，烧写程序支配在从0xC000开头的0x3400空间内烧写程序.cmd文件地址空间安排如下： MEMORY{ VECS： o=0000C000h l=00000400h PMEM： o=0000C400h l=00003000h } 假如需要优化程序空间，可以通过编译生成的.map文件得到用户程序和烧写程序实际占用的空间，通过修改，.cmd文件进一步优化 烧写程序没有中断，可以只保留_c_int00，简洁起见，也可以采纳与应用程序完全相同的中断向量表 3.2 烧写程序设计 在设计烧写程序前，需要充分了解程序存储芯片的操作过程本文使用的FLASH芯片AM29LV160的操作码，有写操作、读操作、芯片擦除、块擦除、锁定等十余种操作FLASH芯片在写操作前需要先进行擦除操作烧写程序如下： 烧写程序设计和烧写操作中有以下几点需要留意： ①烧写时，肯定要先把应用程序目标文件加载到RAM中，再把烧写程序目标文件加载到RAM中，然后运行main函数执行烧写。

②程序中FLASH_ADDRS为自动加载前程序存储的FLASH芯片地址，本文为0X01000000;RAM_ADDRS为加载后程序存储的地址，本文为外部SRAM芯片地址0x00000000 ③进行FLASH芯片操作前需对EMIF进行初始化，程序中my_EmifCog为7个32位二进制数组成的数组，分别配置GBLCTL、CECTL0、CECTL1、CECTL2、CECTL3、SDCTL和SDTIM这7个掌握寄存器本文中CE0接外部32位SRAM芯片，CE2接8位FLASH芯片，分别设置CECTL0为0xFFFF3F23、CECTL1为0xFFFF3F03，其他掌握寄存器需要依据应用状况来确定 ④FLASH芯片可整片擦除，也可块擦除，需擦除完成后才能对FLASH芯片进行写操作FLASH芯片擦除时间较长，需要在擦除子程序后设置断点，等待擦除完成(可以CCS中查看0x01000000起始的FLASH空间全为0xFF为参考)后，再进行程序烧写操作 ⑤程序中PRO_LEN为用户程序长度，为用户应用程序，.cmd文件设置中断向量、程序等安排的总长度，本文为0xB400。

⑥程序加载到的外部SRAM为32位，FLASH芯片为8位，LENDIAN为高电平烧写程序从SRAM中读取的程序为32位，32位数据需要根据从低到高的挨次烧写到8位FLASH芯片中 结语 实际工程应用验证了上述烧写及自动加载方法的可行性本文所述的加载过程比二次加载节约了DSP系统启动时间，但因加载过程中FLASH芯片读写等待时间为默认设置，用户不能更改，程序加载时间仍达120 ms，在某些看门狗时间较短的应用中需要特殊考虑本文的程序烧写方法还可以推广应用于其他的DSP系统中 10Word版本。