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外掛Flash的引導(dǎo)裝載設(shè)計(jì)

作者: 時間:2006-10-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1 Bootloader分析

TI公司的DSP芯片出廠時,在片內(nèi)ROM中固化有程序Bootloader,其主要功能就是將外部的程序裝載到片內(nèi)RAM中運(yùn)行,以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

TMS320VC5409是TI公司的一款定點(diǎn)DSP芯片,其指令周期可達(dá)10ns,片內(nèi)有32K16位的RAM,性價比極高,被廣泛應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。TMS320VC5409的Bootloacler程序位于片內(nèi)ROM的0F800H~0FBFFH空間。系統(tǒng)上電時,DSP將檢查外部引腳MP/MC的狀態(tài),如果該引腳為高電平,則DSP按微處理器模式啟動;如果該引腳為低電平,則DSP按微計(jì)算機(jī)模式啟動。此時,系統(tǒng)從0FF80H地址處開始執(zhí)行程序,0FF80H是Bootloader的中斷矢量。因此,如果系統(tǒng)上電時MP/MC的狀態(tài)為低電平,DSP將從FF80H處跳轉(zhuǎn)到F800H開始執(zhí)行TI的Bootloader自動裝載程序。

進(jìn)入Bootloader程序后,首先檢查DSP引腳INT2的狀態(tài),如果為低電平,則進(jìn)入HPI模式,如果INT2為高電平則接下來檢查INT3引腳。如果INT3引腳為低電平,則進(jìn)入串行EEPROM模式,如果INT3為高電平則進(jìn)入并行引導(dǎo)裝載模式。當(dāng)并行引導(dǎo)裝載模式失敗后,系統(tǒng)會自動進(jìn)入串行口引導(dǎo)裝載模式.串行口引導(dǎo)裝載失敗后,系統(tǒng)又將進(jìn)入I/O口引導(dǎo)裝載模式。

當(dāng)進(jìn)入并行引導(dǎo)裝載模式后,DSl 首先讀取地址為0FFFFH的I/O空間單元,并將該單元的值作為引導(dǎo)表的首地址.在數(shù)據(jù)地址空間中讀取引導(dǎo)表的第一個字,如果該字的值為10AAH,則進(jìn)入16位引導(dǎo)模式,如果低字節(jié)為08H,則再進(jìn)一步讀取下一個值,如果該值的低字節(jié)為AAH,則進(jìn)人8位引導(dǎo)模式。如果從I/o地址空間中讀取的引導(dǎo)表首地址所對應(yīng)的引導(dǎo)表中得不到正確的引導(dǎo)信息,那么DSP將會從數(shù)據(jù)空間的0FFFFH地址再去讀一個字作為引導(dǎo)表首地址,進(jìn)而再從引導(dǎo)表首地址讀取一個字。如果該字為lOAAH,則立即進(jìn)入l6位引導(dǎo)模式,否則,將按8位方式處理:從0FFFFH讀取一字節(jié)作為引導(dǎo)表首地址的低字節(jié),從0FFFEH讀取一字節(jié)作為引導(dǎo)首地址的高字節(jié),再從引導(dǎo)表首地址讀取一個值,如果低字節(jié)為08H,則再讀引導(dǎo)表的下一個值,如果為AAH,則說明外部存儲器是8位寬度,進(jìn)入8位引導(dǎo)裝載模式;如果以上步驟不能獲取正確的引導(dǎo)信息,那么DSP將進(jìn)人串行口引導(dǎo)裝載模式。

如果并行引導(dǎo)裝載成功,DSP將從裝載后新的程序開始地址執(zhí)行程序。詳細(xì)的并行引導(dǎo)流程圖如圖1所示。

流程圖


2 硬件設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中,F(xiàn)LASH選用的是Atmel公司的AT29LVl024,AT29LVl024容量為64K16位,可以滿足一般的應(yīng)用要求,并且其工作電壓為3V~3.6V,可以直接與TMS320VC5409接口而不必再使用電壓接口芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)接,使硬件電路更為簡單。

從TMS320VC5409的存儲器空間映射得知,在MP/M C=0 時,外部存儲器空間映射的地址范圍為8000H-FFFFH共32K,因此中的程序部分必須位于8000H~FFFFH的地址范圍,才能成功引導(dǎo)。筆者的程序量小于32K16位,因此可以將的地址線A0-A15直接與DSP的地址線AO~Al5相連,然后將程序燒錄到的32K之后的位置,這樣程序剛好位于DSP的8000H~FFFFH范圍。如果程序量大于32K字,則可將Flash的前32K地址編碼在DSP的8000H~FFFFH范圍.采用分頁的方式,逐步裝載需要運(yùn)行的程序。 本文中,采用從DATA空間引導(dǎo),具體的電路連接如圖2所示。

dsp與flash接口電路


Flash的地址線AO-A15直接與DSP的低16根地址線A0-A15相連。

Flash的16位數(shù)

據(jù)線DO-D15直接接DSP的16位數(shù)據(jù)總線D0-D15。

FLASH的寫信號WE直接接高電平(因?yàn)閷lash的編程采用編程器燒錄)。

Flash的片選信號CE直接接低電平或者接DSP的DS引腳。 Flash的讀信號OE接DSP的存儲器讀信號MSTRB。

DSP的MP/MC引腳接低電平。

DSP的INTl-INT3引腳通過上拉電阻接高電平。

3 代碼設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

硬件設(shè)計(jì)完成后,可以編寫一段代碼進(jìn)行測試。

在TI的DSP開發(fā)環(huán)境CCS中建立一個工程項(xiàng)目test pjt,包括三個文件:test_main.c、test_vector.asm和load.cmd。

需要說明的是,雖然DSP和Flash都是16位的,但是一般的編程器都是按8位從.hex文件中讀取數(shù)據(jù).每讀一個字節(jié),地址就會增加1,因此連接命令文件中必須將memwidth和romwidth的值設(shè)置為8,否則編程器讀取hex文件時會出現(xiàn)錯誤,這通常是導(dǎo)致引導(dǎo)過程失敗的主要原因。 連接命令編寫完畢后,將test.out文件、連接命令文件load.cmd以及hex500.exe文件拷貝到同一目錄下,在Windows系統(tǒng)命令提示下進(jìn)入該目錄,執(zhí)行命令行:

hex500 I0ad.cmd

即可生成test.hex文件,同時還生成mxp文件test.mxp,供查看詳情。

test.hex文件生成后,運(yùn)行編程器燒錄軟件(本設(shè)計(jì)用的是西爾特的suPERPRO 6 8 0),選擇器件為 AT29LVl024。打開test.hex文件,此時會發(fā)現(xiàn)AT29LVl024的地址范圍是0 0 0 0 0H-1FFFFH共128K,而不是0000H-FFFFH,這就是為什么需要將存儲器數(shù)據(jù)寬度設(shè)定為8以及將程序燒錄起始地址bootorg設(shè)置為0xl8000的原因。0x18000除以2為0x0C000,也即,燃錄地址Oxl8OOO在系統(tǒng)中的地址為OxOC000,位于8000H~FFFFH的外部存儲器映射范圍內(nèi)。

另外,還發(fā)現(xiàn)編程器軟件打開的test.hex文件中,最后兩字節(jié)并不是引導(dǎo)表的首地址(這大概是HEX500有什么bug的緣故吧),因此需將1FFFEH的內(nèi)容改為COH,將1FFFFH的內(nèi)容改為00H,C000H是本例中引導(dǎo)表在實(shí)際DSP系統(tǒng)中的首地址。將18000H的內(nèi)容從08H改為10H,此處為08H是因?yàn)檫B接命令文件中的數(shù)據(jù)寬度設(shè)置為8位,而系統(tǒng)中DSP和Flash的實(shí)際數(shù)據(jù)寬度都為16位,引導(dǎo)過程應(yīng)該采用16位引導(dǎo)裝載。因此需要將08H改為10H。修改完成后,還需將整個文件的高低字節(jié)進(jìn)行交換,因?yàn)榫幊唐鞔蜷_的.hex文件高字節(jié)在前,低字節(jié)在后,而16位Flash的編程是低字節(jié)在前高字節(jié)在后。經(jīng)過如此修改和調(diào)整后,即可對Flash器件進(jìn)行編程了。

將編程后的Flash裝到系統(tǒng)中,用示波器查看DSP的引腳XF,如果有方波出現(xiàn),則說明引導(dǎo)裝載已經(jīng)成功,程序代碼已被調(diào)入到內(nèi)部RAM中運(yùn)行。

結(jié)語

本文所敘述的引導(dǎo)方法在四通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到了有效的驗(yàn)證,并且整個過程操作起來非常方便快捷。



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