基于DSP的外部Flash存儲器在線編程的軟硬件設計

引言

隨著嵌入式系統(tǒng)向體積更小、性能更高的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的DIP(雙列直插)集成電路因體積龐大、元器件I／O引腳數(shù)量受封裝限制等缺陷，已逐漸淡出人們的視線。在嵌入式產(chǎn)品設計中，大量采用SMT貼片元器件，既提高了性能，又節(jié)省了寶貴的空間。由于采用貼片元器件，無法將Flash存儲器等元器件從電路板上取下來單獨進行編程。專用編程器的方式已經(jīng)很少采用，取而代之的是采用基于仿真器連接的JTAG接口的在線編程方式。這種在系統(tǒng)帶電編程的方式不受時間和空間的限制，隨時隨地都可進行，且產(chǎn)品軟件版本升級容易。
在嵌入式系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)程序的脫機自動運行，程序往往固化在電可擦除的Flash存儲器中。要實現(xiàn)一個嵌入式系統(tǒng)的帶電脫機運行，在線編程就成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程的必經(jīng)之路。由于在線編程涉及到硬件和軟件方面的內(nèi)容，因此要從頂層設計和系統(tǒng)的角度來考慮在線編程。硬件設計要為軟件設計作鋪墊，盡可能簡化軟件設計。

本文以TI公司的DSP芯片TMS320C6711D和AMD公司的4 Mb Flash存儲器AM29LV400B為例來介紹兩種在線編程方式。

1 DSP與Flash存儲器的兩種硬件連接關系

1．1 以Ready信號作為硬件握手

帶有Ready信號的TMS320C6711D的EMIF(Exterhal Memory Interface)接口與Flash存儲器AM29LV400B的硬件連接如圖1所示。由于AM29LV-400B輸出的就緒信號／忙信號()為OD(漏極開路)輸出，需要在該信號上加上拉電阻并連接到VCC。

1．2 采用無Ready硬件連接的軟件握手

不帶Ready信號的TMS320C6711D與Flash存儲器AM29LV400B的硬件連接如圖2所示。

2 軟件設計

2．1 帶有硬件握手的軟件設計

帶有Ready信號連接的Flash存儲器編程時序如圖3所示。Flash的就緒信號／忙信號()輸出為低電平時，表明Flash正忙，處于編程或擦除狀態(tài)。由于DSP與Flash存儲器采用Ready／Busy信號作為硬件握手信號，當Ready／Busy信號為低電平時，CPU在總線時序上插入等待周期，直到Ready／Busy信號解除(為高電平)。在Ready信號為低電平期間，由于CPU處于等待狀態(tài)，程序被暫停執(zhí)行，因此不需要通過軟件來判斷Flash存儲器的編程或擦除狀態(tài)。

Flash擦除函數(shù)如下：