基于以太網(wǎng)的DSP遠(yuǎn)程加載技術(shù)研究

摘要：以TI公司的DSP為例對基于以太網(wǎng)的DSP遠(yuǎn)程加載技術(shù)進(jìn)行研究。首先介紹了遠(yuǎn)程加載需要的硬件基礎(chǔ)與軟件基礎(chǔ)，然后重點研究了基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程加載的方法，包括遠(yuǎn)程加載流程、網(wǎng)絡(luò)接口程序設(shè)計以及Flash存儲模型設(shè)計。該方法實現(xiàn)了基于以太網(wǎng)的DSP遠(yuǎn)程加載，為一系列嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程加載技術(shù)提供了方法和思路。

關(guān)鍵詞：DSP；遠(yuǎn)程加載；以太網(wǎng)

引言

DSP具有高速的計算能力與豐富的外設(shè)接口，被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。很多基于DSP的嵌入式系統(tǒng)被配置于苛刻的環(huán)境或偏遠(yuǎn)地區(qū)，當(dāng)需要軟件升級或程序更新時，人員無法進(jìn)入或很難到達(dá)相應(yīng)環(huán)境中，必須采用遠(yuǎn)程加載技術(shù)來完成升級和更新。以太網(wǎng)具有傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率高的優(yōu)點，是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧己幂d體，目前主流的DSP芯片均可擴展以太網(wǎng)接口。本文結(jié)合以太網(wǎng)技術(shù)，以TI公司的DSP芯片為例對DSP遠(yuǎn)程加載技術(shù)進(jìn)行了研究。

DSP遠(yuǎn)程加載的核心思想包括3個方面：

①DSP能夠收發(fā)遠(yuǎn)程控制端數(shù)據(jù)；

②DSP能夠更新存放用戶程序的Flash區(qū)域；

③DSP能夠獲取用戶配置選擇是否需要遠(yuǎn)程加載。

基于上述3點，本文對DSP網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)、DSP與Flash接口及驅(qū)動技術(shù)、遠(yuǎn)程加載配置技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 遠(yuǎn)程加載的硬件基礎(chǔ)

1．1 DSP以太網(wǎng)接口技術(shù)

(1)通過專用接口芯片擴展以太網(wǎng)接口

在TI公司早期的DSP中，如C5000、C6201、C6701等系列，芯片內(nèi)部沒有集成專用的以太網(wǎng)控制器，無法直接與以太網(wǎng)進(jìn)行通信，必須通過DSP的EMIF(外部存儲接口)與專用接口芯片連接來擴展以太網(wǎng)。這些專用芯片有CP2200、MC9S12NE6等。圖1給出了TMS320C5410與CP2200的接口示意圖。

(2)通過片內(nèi)專用接口擴展以太網(wǎng)接口

隨著DSP制造工藝的提高，很多DSP芯片內(nèi)部已經(jīng)集成了以太網(wǎng)控制器，如DM642、C6455、C6416等，只需要外接物理層芯片(如RTL8019 AS、82540EM等)即可擴展以太網(wǎng)接口。圖2給出了DSP通過片內(nèi)專用接口直接擴展以太網(wǎng)示意圖。

1．2 可編程Flash芯片

TI公司的高速DSP(C5000、C6000系列)均沒有片上非易失性存儲器，必須將程序保存在外部非易失性存儲器中。通常采用可編程Flash存儲器對DSP程序進(jìn)行存儲和加載，常用的Flash芯片有Intel公司的E28Fxx系列和AMD公司的AM29xx系列。圖3給出了DSP與Flash的典型接口電路。

1．3 遠(yuǎn)程運行模式配置

DSP在上電后，需要明確知道當(dāng)前是處于程序更新模式還是處于程序正常運行模式，這就需要采用外部硬件控制電路，對DSP的加載進(jìn)行配置，圖4給出了一種遠(yuǎn)程DSP配置加載模式電路的示例。