基于閃爍存儲器的TMS320VC5409 DSP并行引導裝載方法

TMS320VC5409 是TI公司推出的第一代的高性能、低價位、低功耗數(shù)字信號處理器（DSP）。與現(xiàn)在流行的TMS320C5409相比，性能提高了60%，功耗效率提高了 50%。它的應用對象大多是要求能脫機運行的內(nèi)嵌式系統(tǒng)，如機頂盒（STB）、個人數(shù)字助理（PDA）和數(shù)字無線通信等。閃爍存儲器（FLASH MEMORY）是可以在線電擦寫、掉電后信息不丟失的存儲器。FLASH與EPROM相比，具有更高的性能價格比，而且體積小、功耗低、擦寫速度快、使用比較方便。因此，采用FLASH存儲程序和固定數(shù)據(jù)是一種比較好的選擇。AMD公司的Am29LV400B FLASH可以直接與DSP相接。

1 Am29LV400B的主要特點及編程方法

Am29AL400B是AMD公司新推出的256K×16位產(chǎn)品，具有以下主要特點：

（1）支持單電源操作，可分為滿負荷電壓供電（2.7V～3.6V）和電壓范圍可調(diào)節(jié)（3.0V～3.6V）和電壓范圍可調(diào)節(jié)（3.0V～3.6V）供電兩種方式。滿幅度電壓供電壓供電方式主要用于電池供電的應用中，而電壓范圍可調(diào)節(jié)供電方式直接與3.3V的高性能DSP接口，簡化了系統(tǒng)的電源要求。

（2）最快的存取速度高達55ns，CMOS工藝，具有100000次寫入/擦寫壽命。

（3）低功耗（200nA的自動休眠電流，200nA的待命電流，7mA的讀電流，15mA的編程/擦除電流）。

（4）靈活的塊結(jié)構(gòu)支持整片擦除、塊擦除。整片分為11個塊（1塊8K字、2塊4K字、1塊16K字、7塊32K字）。

（5）塊保護功能，具有防止對任何區(qū)段進行編程或擦除的硬件保護機制。

（6）與JEDEC標準兼容，引腳分布和命令集與單電源FLASH相兼容，具有優(yōu)越的防止意外編程的保護功能。

（7）數(shù)據(jù)查詢位和數(shù)據(jù)切換位，可以通過軟件方法檢測編程/擦除操作的狀態(tài)。

（8）Ready/Busy#管腳，可以通過硬件方法檢測編程/擦除操作的狀態(tài)。

（9）具有擦除暫停/擦除恢復功能。在暫停擦除操作過程中，支持讀寫不處于擦除狀態(tài)的塊。

（10）內(nèi)嵌的擦除/編程算法能自動對整個芯片或某幾個塊進行擦除編程操作。

Am29LV400B編程和擦除算法的命令定義如表1所示。

表1 Am29LV400B命令定義

表中，RA為要讀的存儲器地址；RD為從存儲器地址RA處讀出的數(shù)據(jù)；SA為要擦除的段地址；PA為要寫入數(shù)據(jù)的存儲器地址；PD為要在地址PA處寫入的數(shù)據(jù)。根據(jù)表中的命令定久可編制FLASH的“燒寫”和“擦除”程序（用C語言和匯編語言混合編程實現(xiàn)）。根據(jù)需要，我們編制了“燒寫”單字和“燒寫”多字的程序。

2 硬件電路組成

DSP 存儲區(qū)硬件接口電路如圖1所示。主要由5部分組成：DSP處理器-TMS320VC5409、系統(tǒng)邏輯控制電路（采用CPLD-EPM7128實現(xiàn)）、閃存FLASH-Am29LV400B（256K字的FLASH用來存儲應用程序和初始化數(shù)據(jù)）、程序存儲器SRAM1-IDT71V416S12PH（容量為256K字）、數(shù)據(jù)存儲器SRAM2-IDT71V016S12PH（容量為64K字）。邏輯控制電路主要由3個模塊組成：FLASH頁選控制模塊、讀/寫控制模塊、程序空間/數(shù)據(jù)空間/FLASH切換控制模塊。圖中，CPLD的輸出FMSEL為FLASH的片選腳；PMSEL為程序空間的片選腳； DMSEL為數(shù)據(jù)空間的片選腳。

FLASH分為8頁，每頁32K，通過CPLD中的FLASH頁選控制模塊（Page0～Paeg2）實現(xiàn)FLASH翻頁功能。為實現(xiàn)FLASH引導裝載，F(xiàn)LASH物理空間的前32K映射到TMS320VC5409的數(shù)據(jù)空間0x8000h～0xFFFFh上，即TMS320VC5409的數(shù)據(jù)空間 0x8000h～0xFFFFh為FLASH的前32K空間。為了重點說明FLASH的引導裝載過程，本文只談及DSP片內(nèi)程序存儲空間以及FLASH前 32K字的使用情況。

3 TMS320VC5409 DSP的引導裝載方式

TMS320VC5409芯片具有兩種引導方式：片內(nèi)引導方式和片外執(zhí)行方式。片內(nèi)引導方式就是利用片內(nèi)ROM中的引導程序?qū)⒊绦驈耐獠考虞d到程序存儲器中運行。由于FLASH的速度較低，難以與DSP相匹配，因此，本文采用片內(nèi)引導方式。

TMS320VC5409 片內(nèi)掩模ROM中固化的引導裝載（Bootloader）程序用于在上電復位時把用戶程序從外部引導到高速RAM中，以保證其全速運行。 TMS320VC4509提供的片內(nèi)引導方法有：有機口HPI方法、8位或16位并行EPROM方法、8位或16位并行I/O方法和8位或16位串行口方法等。TMS320VC5409片內(nèi)引導裝載源程序可以在TI網(wǎng)絡下載得到，讀者可以自行分析。下面通過圖2所示的引導過程框圖，闡述一下本文選用的并行引導方式過程。