多片TSl01S的加載引導(dǎo)設(shè)計(jì)分析及實(shí)現(xiàn)

摘要：詳細(xì)分析了美國(guó)ADI公司的TigerSHARC系列數(shù)字信號(hào)處理器ADSP-TSlOlS的引導(dǎo)方式，給出了用多卡TSl01S在某雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行加載引導(dǎo)的硬件以及軟件設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞：ADSP-TSl01S；引導(dǎo)方式；VisualDSP++；EPROM引導(dǎo)

0 引言
ADSP-TSlolS數(shù)字信號(hào)處理器是美國(guó)ADI公司推出的TigerSHARC系列中的一款具有極高性能的靜態(tài)超標(biāo)量處理器，該處理器已專為大信號(hào)處理任務(wù)和通信應(yīng)用進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，因而具有非常寬的存儲(chǔ)器帶寬和雙運(yùn)算模塊(支持32 bit浮點(diǎn)和8、16、32、64 bit定點(diǎn)處理)，其芯片內(nèi)部的時(shí)鐘頻率最快可以達(dá)到300 MHz。而其靜態(tài)超標(biāo)量結(jié)構(gòu)則使ADSP-TSl01S每周期能夠執(zhí)行多達(dá)4條指令、24個(gè)16 bit定點(diǎn)運(yùn)算或6個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算。
TSl01S內(nèi)部有三條相互獨(dú)立的128 bit數(shù)據(jù)總線，每條可連接三個(gè)2 M bit內(nèi)部存儲(chǔ)器bank中的一個(gè)，總共可提供12 Gbytes／s的內(nèi)部存儲(chǔ)器帶寬。

1 自動(dòng)引導(dǎo)方式
ADSP-TSl01S的引導(dǎo)方式通常由復(fù)位時(shí)管腳的電平高低決定。在復(fù)位時(shí)，若其輸入管腳的電平為低，則設(shè)置為EPROM引導(dǎo)方式。對(duì)于這種方式，在信號(hào)無(wú)效后，信號(hào)就成為輸出信號(hào)，并作為EPROM的片選信號(hào)；如果其為高，ADSP-TSlOlS將處于空閑(IDLE)狀態(tài)，此時(shí)它將等待外部主機(jī)或鏈路口來(lái)引導(dǎo)。總的來(lái)說(shuō)，ADSP-TSlOlS有四種引導(dǎo)方式。
1．1 從EPROM引導(dǎo)
ADSP-TSlOlS默認(rèn)為EPROM加載模式。AD-SP-TSlO1S一般被自動(dòng)配置為通過(guò)外部端口，并利用DMA通道O從片外8位EPROM裝載32 bit程序到片內(nèi)存儲(chǔ)器的Ox00～0xFF，并將byte型數(shù)據(jù)自動(dòng)打包成32 bit指令，其DMA傳送完成的中斷向量將在復(fù)位后被初始化為Ox00000000。EPROM存儲(chǔ)器空間則不被映射到DSP的統(tǒng)一存儲(chǔ)空間，即引導(dǎo)完成后，就與整個(gè)系統(tǒng)無(wú)關(guān)。其尋址空間被限定為最大16 Mbytes。
1．2 從外部主設(shè)備引導(dǎo)
任何共享簇總線上的主設(shè)備都能夠通過(guò)外部端口，并通過(guò)寫(xiě)它的內(nèi)部存儲(chǔ)器或自動(dòng)DMA的方式引導(dǎo)ADSP-TSlO1S。
l．3 從鏈路口引導(dǎo)
ADSP-TSlO1S的四個(gè)接收鏈路的DMA在復(fù)位后均將被自動(dòng)配置為接收32 bit到內(nèi)部存儲(chǔ)器的Ox00～0xFF，相應(yīng)的DMA傳送完成的中斷向量則可在復(fù)位后被初始化為Ox00000000。從鏈路口引導(dǎo)有時(shí)也叫做鏈路加載。
1．4 無(wú)引導(dǎo)
ADSP-TSlO1S在復(fù)位啟動(dòng)后，一般將自動(dòng)從存儲(chǔ)空間的某個(gè)地方開(kāi)始執(zhí)行，即通過(guò)在復(fù)位后使能中斷請(qǐng)求信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)DSP啟動(dòng)。

2 多片TSl01S系統(tǒng)程序加載的硬件設(shè)計(jì)
采用單片F(xiàn)LASH結(jié)合TSlOlS的鏈路口加載方式，可以實(shí)現(xiàn)多ADSP-TSlOlS系統(tǒng)的程序加載。該方式只需要一片較大容量的FLASH，而不需要輔助邏輯，便可實(shí)現(xiàn)多ADSP-TSlOlS系統(tǒng)的程序加載，而且多ADSP-TSlOlS之間可通過(guò)鏈路口相連，因而大大降低了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
圖1所示是某雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的系統(tǒng)加載硬件框圖。其中第一片ADSP-TSl01S按照正常的FLASH加載方式與FLASH相連，用來(lái)負(fù)責(zé)其余幾片TSl01的加載工作。此外，第一片ADSP-TSlOlS還將LINK0口和UNK3口分別與DSP2以及DSP4相連，同樣，DSP4的UNK2口以及DSP2的LINK0口也分別與DSP3的UNK2以及UNK3相連。具體的鏈路口之間的互聯(lián)可根據(jù)需要靈活設(shè)置。