基于CPLD譯碼的DSP二次Bootloader方法
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二次Bootloader的原理是由用戶自行編寫一個(gè)代碼長(zhǎng)度小于16KB的引導(dǎo)程序（以下簡(jiǎn)稱 uboot），其功能與DSP內(nèi)固化的Bootloader相同，用于加載最終的用戶代碼。在uboot程序中控制Flash存儲(chǔ)器的高位地址線來(lái)訪問(wèn) Flash的其他存儲(chǔ)內(nèi)容。這樣，DSP上電復(fù)位后，Bootloader首先加載uboot并運(yùn)行，然后uboot又加載最終用戶代碼，實(shí)現(xiàn)了大于 16K代碼的二次引導(dǎo)。
2.1 DSP與Flash及CPLD的硬件接口
本文采用AMD的 Am29LV800作為DSP的外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展。Am29LV800按8位方式訪問(wèn)，容量為1M字；按16位方式訪問(wèn)，容量為512K字。DSP外圍電路邏輯譯碼及Flash高位地址線模擬由CPLD實(shí)現(xiàn)。Xilinx公司的XC9572XL是一款高性能的CPLD芯片，最高主頻可達(dá)178MHz，包含了 72個(gè)宏單元，1 600個(gè)可用門電路，其TQFP封裝有72個(gè)可用I/O引腳[7]。圖1是5509A與CPLD及Flash之間的硬件接口設(shè)計(jì)原理圖。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/152366.htm
如圖1所示，5509A的地址線A[13：1]與Flash的地址線A[12：0]，A0未用。Flash存儲(chǔ)器被映射到DSP的CE1空間，由片選線CE1經(jīng)CPLD譯碼后選通。其中DSP的地址線A13和A[3：1]與CPLD接口，用于換頁(yè)寄存器FPR的模擬。Flash存儲(chǔ)器的BYTE引腳經(jīng)上拉后接高電平，即按16位方式訪問(wèn)。
2.2 CPLD譯碼VHDL程序設(shè)計(jì)
目前DSP系統(tǒng)主頻越來(lái)越高，運(yùn)算速度越來(lái)越快，利用小規(guī)模邏輯器件譯碼的方式已不能滿足DSP系統(tǒng)性能的需求。CPLD器件以其嚴(yán)格的時(shí)序、快速的譯碼、良好的可編程性成為DSP系統(tǒng)必不可少的部件之一。
本文利用CPLD的快速邏輯譯碼功能，模擬了一個(gè)FPR寄存器來(lái)控制Flash的高位地址線。VHDL語(yǔ)言源程序如下（篇幅有限，這里省略實(shí)體端口聲明及中間信號(hào)定義）：
begin
fce =ce1；
foe =aoe；
fwe =awe；
h_addr =a13；
l_addr =a3a2a1；
datain =d5d4d3d2d1d0；
facs =′1′ when h_addr=′1′
and ce2=′0′ and l_addr='000'
else ′0′； --CE2 0x400000
FPR：process(facs，awe，reset)
begin
if reset=′0′ then
fa=″000000″；
else if reset=′1′ then
if awe′event and awe=′1′ then
if facs=′1′ then
fa=datain(5 downto 0)；
end if；
end if；
end if；
end process；
dataout=fa when aoe=′0′ and facs=′1′
else ″ZZZZZZ″；
d5 =dataout(5)；
d4 =dataout(4)；
d3 =dataout(3)；
d2 =dataout(2)；
d1 =dataout(1)；
d0 =dataout(0)；
fa18 =fa(18)；
fa17 =fa(17)；
fa16 =fa(16)；
fa15 =fa(15)；
fa14 =fa(14)；
fa13 =fa(13)；
end behaviour；
由上述VHDL程序可知，F(xiàn)PR寄存器被映射到了CE2空間的0x401000地址。其中引入A13及A[3:1]地址線的目的是為了便于以后的功能擴(kuò)展，映射出更多的寄存器，如LCD控制寄存器、UART控制寄存器等。
評(píng)論