基于TMS320DM642的
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摘 要：嵌入式DSP系統(tǒng)在獨(dú)立運(yùn)行時(shí)需要把用戶代碼從外部Flash中加載到系統(tǒng)RAM運(yùn)行，包括了Flash的編程及上電加載兩項(xiàng)技術(shù)，是DSP系統(tǒng)開發(fā)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文采用一種在系統(tǒng)編程方法對Flash編程，巧妙地利用JTAG仿真器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線調(diào)試及編程，無需進(jìn)行COFF到HEX的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。
關(guān)鍵詞：在系統(tǒng)編程；DSP；加載器
引言
一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)必須要有一個(gè)合適的存儲器存放用戶代碼。Flash是一種非易失性存儲器，而且具有電可擦寫、容量大、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，通?？捎糜谠贒SP系統(tǒng)中存放用戶代碼。
Flash在正常使用前要進(jìn)行編程，即將用戶代碼寫入Flash。在系統(tǒng)編程方法不需要其它編程設(shè)備和編程電源，只借助于仿真器，可直接通過DSP燒寫程序?qū)lash進(jìn)行編程。本文所使用的編程方法就屬于在系統(tǒng)編程。
本文首先介紹常見的Flash編程方法，然后詳細(xì)介紹本文方法的原理，以及DSP系統(tǒng)上電加載原理，最后給出整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程并分析了Flash編程時(shí)需要注意的一些問題。
圖1 系統(tǒng)上電的工作步驟
圖2 程序流程
Flash編程方法
常見的Flash編程方式
Flash在正常使用前必須寫入用戶程序，傳統(tǒng)上有3種編程方法：由供應(yīng)商出貨前把程序代碼寫入Flash、編程器編程和在系統(tǒng)編程。
第1種方法不能滿足用戶更改代碼的需求，所以在開發(fā)階段不宜采用。當(dāng)使用編程器編程時(shí)，要求Flash固定在PCB板前必須把用戶程序?qū)懭肫瑑?nèi)。因此，現(xiàn)在一般都優(yōu)先考慮在系統(tǒng)編程方法，首先應(yīng)確定所選的DSP是否直持在系統(tǒng)編程?，F(xiàn)行的在系統(tǒng)編程的方法一般是先把待加載程序（用戶程序）的.out文件(COFF格式)轉(zhuǎn)成HEX格式，然后去掉HEX格式文件的文件頭，再通過燒寫程序?qū)懙紽lash里去。也可以不進(jìn)行COFF格式到HEX格式的轉(zhuǎn)換這一步，把COFF文件作為源文件，去除文件頭信息后將其寫入Flash。
本文方法的編程原理
本文的實(shí)現(xiàn)方法比較簡單，首先把用戶程序映射到系統(tǒng)RAM，再把用戶程序作為數(shù)據(jù)直接從RAM搬入Flash中。
首先在CCS上完成用戶程序，生成可執(zhí)行的.out文件，將該文件設(shè)為文件1進(jìn)行加載；然后加載燒寫程序的.out文件，將其設(shè)為文件2；最后運(yùn)行文件2，通過它把文件1燒入Flash。
操作步驟非常簡單，這里要說明幾點(diǎn)。首先，2個(gè).out文件各自獨(dú)立，文件2加載后，文件1成為數(shù)據(jù)，CCS在運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行的是最新加載的程序，也即文件2。其次，文件2與文件1映射到RAM中的物理空間各自獨(dú)立，也就是文件2不能映射到文件1已映射的地方，如果發(fā)生重疊，文件2的內(nèi)容就會覆蓋原先文件1映射到該地址空間的內(nèi)容，寫入Flash的內(nèi)容就會發(fā)生錯(cuò)誤。再次，用戶程序里包括了二次加載程序，以在自舉時(shí)把用戶程序從Flash還原到RAM中。
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總線周期 |
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命令 |
1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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序列 |
地址 |
數(shù)據(jù) |
地址 |
數(shù)據(jù) |
地址 |
數(shù)據(jù) |
地址 |
數(shù)據(jù) |
地址 |
數(shù)據(jù) |
地址 |
數(shù)據(jù) |
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軟件復(fù)位 |
XXX |
F0 |
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芯片擦除 |
XXX |
AA |
XXX |
55 |
XXX |
80 |
XXX |
AA |
XXX |
55 |
XXX |
10 |
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扇區(qū)擦除 |
XXX |
AA |
XXX |
55 |
XXX |
80 |
XXX |
AA |
XXX |
55 |
SA |
30 |
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字節(jié)寫 |
XXX |
AA |
XXX |
55 |
XXX |
A0 |
PA |
PD |
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表1 Am29LV033C內(nèi)存指令表
二次加載和Bootloader
要保證用戶程序的正確運(yùn)行，僅把程序?qū)懭隖lash是不夠的，必須保證上電后，程序能夠從Flash中正確恢復(fù)到RAM。系統(tǒng)上電工作步驟如圖1所示。
DSP首先自檢，得到程序的加載模式。在C6000中主要有2種模式，一種是主機(jī)加載模式，也即DSP從0x0000 0000開始執(zhí)行程序；另一種是ROM加載模式，該模式又有8位、16位、32位幾種，不同的DSP略有不同，這里選用8位ROM模式。工作時(shí)，DSP先從地址0x9000 0000開始，把0x9000 0000~0x9000 0400這1K（在C62xx中是64K）的數(shù)據(jù)搬到0x0000 0000~0x0000 0400，然后再從0x0000 0000開始執(zhí)行程序。這一次加載由DSP自行完成，但是1K的程序作為用戶程序顯然不夠，因此，這1K的程序要做成加載器，也就是手工寫的Bootloader，利用它把用戶程序從Flash搬入RAM。加載器搬運(yùn)用戶程序又是一次加載，因此把這個(gè)過程統(tǒng)稱為二次加載。
Bootloader要完成兩項(xiàng)功能，第一，把其它程序搬到指定的地址；第二，跳轉(zhuǎn)到用戶程序入口，這里要先修改ISP，再跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷，因此在Bootloader的最后總是一條跳轉(zhuǎn)指令。由于Bootloader在Flash中的位置是0x9000 0000~0x9000 0400，而Bootloader又是放在用戶程序里的，因此，為了方便燒寫程序把Bootloader寫到該位置，這里在用戶程序的.cmd文件中把bootloader定位在程序段的起始位置。
編程方法實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)配置和參數(shù)設(shè)置
TMS320DM642是TI公司的一款視頻圖像DSP，工作時(shí)鐘最高可達(dá)到600MHz。程序存儲器最大可調(diào)至272M
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