多核DSP Bootloader代碼加載方法方案

0 引言

無線通信產業(yè)不斷推進創(chuàng)新，像WCDMA、WiMAX、MIMO和4G都需要增強的性能．性能增強，提供更大通信帶寬的同時意味著越來越大的數(shù)據(jù)流量．多內核DSP強大的處理能力，兼具FPGA的擴展特性和陣列優(yōu)點以及DSP的相似性和效率。提供了一種高效、易于開發(fā)的解決方案，倍受設備商的青睞．而無線協(xié)議標準從2G的GSM到3G的WCDMA，冉到4G的LTE，其協(xié)議標準的不斷更新，以及運營商、設備商對低硬件成本的要求，需要實現(xiàn)一種平滑的協(xié)議標準軟升級方案，即不改變硬件平臺就可實現(xiàn)協(xié)議標準的升級．TI公司推出的3內核DSP芯片TCl6488以其強大的數(shù)據(jù)處理能力，同時支持多種代碼加載方式，在滿足數(shù)據(jù)處理要求的同時，支持網(wǎng)絡式代碼加載，正迎合了這種軟升級需求。

1 協(xié)議介紹

TI公司推出的DSP芯片TCl648718 (Faraday)具有3個內核，每個內核工作頻率均為1GHz．其支持的boot load模式有12C EEPROM、EMAC(以太網(wǎng)口)、SRIO(Serial Rapid IO．即串行快速10)i種模式[3]．其中EMAC支持IOM/IOOM/I 000M bit/s傳輸速率，SRIO支持1．25G/2．5G/3．125G bit/s傳輸速率．以太網(wǎng)口EMAC支持IPV4，因此可以實現(xiàn)遠程、快速的加載代碼．SRIO支持內存代碼的直接讀寫，外部主機可以將DSP內存視為本地內存進行直接的讀寫．SRIO boot load模式時，外部主機直接寫DSP本地內存．其3．125G biffs的線上速率，可以達到2．5G bit/s的傳輸帶寬，效率高達80％，加載代碼速度極快．采用EMAC和SRIO相結合的方式可以實現(xiàn)一點到多點的快速代碼加載。

1．1 EMAC boot load傳輸協(xié)議

以太網(wǎng)口EMAC支持的拓撲結構有星型、總線型、樹型、混合型．其boot load幀格式分為以下幾個部分分別討論：DIX Ethernet、IPV4、Boot Table Frame. Header、Boot Table Frame. Payload。如表1所示。

(1)DIX Ethenet：14 bytes

該部分占用14 bytes，分別為6 byte8的DMAC。目的MAC地址、6 bytes的SMAC．源MAC地址和2 bytes的類型參數(shù)Type．該部分固定為Ox0080．目的MAC地址(DMAC)為DSP芯片自身的MAC地址．源MAC地址(SMAC)為主機MAC地址。

(2)IPV4

支持的IP協(xié)議類型為IPV4，可選長度為20 bytes或84bytes．本文中采用20 bytes。

1．2 SRIO協(xié)議

TCl6488支持的SRIO協(xié)議1．2版本link rate速率為1x， 2x，4x。即1．25G，2．5G，3．125G bit/s．支持的拓撲結構有星型、環(huán)型等。

SRIO協(xié)議規(guī)定有兩種傳輸方式：Direct IO與Message方式．當DSP處于SRIO boot load模式時，利用外部引腳進行配置其NODE ID，根據(jù)配置的不同，采用Direct IO方式對不同NODE ID的DSP內存直接進行讀寫，將代碼直接寫入到DSP內存．類似于外部主設備將DSP內存視為自身內存進行寫操作，以此完成boot load．當代碼加載完畢時發(fā)送Doorbell中斷到不同NODE ID的DSP主核(即核0)．DSP立即從boot模式跳轉到正常模式。執(zhí)行加載的代碼。

2 現(xiàn)有方案分析

代碼加載主要依靠DSP芯片的各個接口實現(xiàn)．TI公司C64x系列主要接口有12C、HPI、EMIF等接口，C64x+系列主要接口有12C、EMAC、SRIO等。

I2C傳輸速率為lOkbps到400kbps，外接EEPROM，常用于固化代碼的boot load，不利于升級．

HPI接口有效帶寬往往最多只能達到20～30Mbps．操作較復雜，且不易組網(wǎng)．在多核DSP系列里已經去掉HPI接口．

EMAC接口支持10M/100M/1000Mbps三種速率，支持總線形、星形拓撲組網(wǎng)結構．

SRIO接口支持1．25G12．5G/3．125G bps三種速率，支持星形、環(huán)形、U形菊花鏈等拓撲結構．

利用EMAC與SRIO結合的方式可以實現(xiàn)基于IP、可遠程控制的局部傳輸網(wǎng)絡，組網(wǎng)靈活可控．