TMS320VC54系列EPROM的加載實(shí)現(xiàn)

摘要：文中介紹了TMS320VC5000系列DSP的各種加載方法。并結(jié)合實(shí)例，著重介紹了其中C5402的EPROM加載方式和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，提出了實(shí)際中應(yīng)注意的問(wèn)題。另外，也對(duì)8位EPROM加載過(guò)程及自舉表作了詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 程序加載 TMS320VC54 自舉表

DSP芯片（數(shù)字信號(hào)處理器）已成為人們?nèi)找骊P(guān)注并得到迅速發(fā)展的具有前關(guān)沿技術(shù)的一種集成電路，而且已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。TI公司推出的5000系列DSP具有高性能、低功耗等優(yōu)良性能，一推出就得到了用戶的歡迎。5000系列DSP被廣泛應(yīng)用于電信、雷達(dá)、儀器儀表、圖像處理等許多方面。其應(yīng)用范圍的廣泛性決定了必須有靈活多樣的加載方式與之相適應(yīng)。正因?yàn)槿绱耍募虞d方式也較單片機(jī)的加載要復(fù)雜的多。為了能讓讀者對(duì)DSP的各種加載方法有個(gè)初步的了解和今后應(yīng)用的方便，本文立足實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單介紹了各種加載方法，并較為詳細(xì)地介紹了EPROM并行加載方法及應(yīng)注意的問(wèn)題。

1 DSP的各種加載方式

C5000系列可提供的加載方式有以下幾種：

●主機(jī)端口（HPI）加載

程序的執(zhí)行代碼由主機(jī)通過(guò)主機(jī)接口（HPI）加載到DSP的片內(nèi)存儲(chǔ)器；

●并行加載

加載程序通過(guò)外部并行總線從數(shù)據(jù)空間讀取自舉表，自舉表內(nèi)包含有程序代碼部分、每部分代碼的目的地址、加載成功后程序的執(zhí)行地址以及其它一些配置信息；

●標(biāo)準(zhǔn)串口加載

加載程序通過(guò)多通道緩沖串口（McBSP）來(lái)接收自舉表，并根據(jù)自舉表中的信息來(lái)加載代碼。McBSP0支持16位的串行接收方式，McBSP1支持8位的串行接收方式；

●8位或16位I/O加載

加載程序通過(guò)使用異步握手協(xié)議從I/O的OH口讀取自舉表；

●8位串口EEPROM加載

加載程序從一個(gè)連接到McBSP1的串行EEPROM來(lái)接收數(shù)據(jù)。

2 C5000的加載過(guò)程

C5000系列加載程序已固化在ROM內(nèi)。在硬件復(fù)位期間，如果DSP的MP引腳為高是平，系統(tǒng)就從外部程序存儲(chǔ)器FF80H執(zhí)行用戶程序；若MP為低電平，系統(tǒng)則從片內(nèi)ROM的FF80H開始執(zhí)行程序，同時(shí)選擇加載方式。C5000的具體加載過(guò)程如下：

（1）首先，在自舉加載前對(duì)其進(jìn)行初始化，其中包括：使中斷無(wú)效（INTM=1），內(nèi)部RAM映射到程序/數(shù)據(jù)區(qū)（OVLY=1），對(duì)程序和數(shù)據(jù)區(qū)均設(shè)置七個(gè)等待狀態(tài)等。

（2）檢查INT2，決定是否從HPI中載。主機(jī)接口（HPI）是利用INT2進(jìn)行自舉加載的。如果沒有INT2信號(hào)，說(shuō)明不是HPI加載。

（3）檢查INT3決定是否進(jìn)行串行EEPROM加載。如果DSP檢測(cè)到INT3信號(hào)，則進(jìn)行串行EEPROM加載，否則轉(zhuǎn)到（4）。

（4）從I/O空間的FFFFH處讀取源地址，如果是有效的地址，則進(jìn)行并行加載；否則從數(shù)據(jù)空間的FFFFH處讀取源地址，如果地址有效，也可進(jìn)行并行加載；若兩種情況都不是則轉(zhuǎn)到（5）。

（5）初始化串口，置XF為低。若McBSP1接收到一個(gè)數(shù)據(jù)，先檢查是否是有效的關(guān)鍵字，若是則通過(guò)McBSP1進(jìn)行串口加載，否則檢查McBSP0，其過(guò)程與McBSP1相同。

（6）檢測(cè)BID引腳是否為低，若為低再檢查是否為有效的關(guān)鍵字，若是則進(jìn)行I/O加載，否則檢測(cè)是否是有效的入口點(diǎn)，若是，則轉(zhuǎn)入入口點(diǎn)，若都不是則跳到（5）。

下面通過(guò)一個(gè)具體的例子來(lái)詳細(xì)介紹一下EPROM并行加載過(guò)程，DSP選用TMS320VC5402（5402提供4k 16bit的掩模ROM），EPROM選用27C256。

由TMS320V5402和27C256所構(gòu)成的程序加載電路如圖1所示。圖中74LVC245的作用是將27C256輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換成TMS320VC5402能接收的電平。它還對(duì)DSP起到保護(hù)作用。若去掉274LVXC245，則會(huì)燒壞5402。

27C256的輸出使能控制線（OE）用來(lái)控制器件的有效或無(wú)效（雙側(cè)相互隔離）。

74LS08將27C256的地址定為8000H～FFFFH。LVC245的DIR端接DSP的R/W端。27C256垢CS端接74LS08的譯碼輸出，OE端接低電平信號(hào)。在這種加載方式中，EPROM是作為TMS320VC5402的片外數(shù)據(jù)區(qū)，用戶程序是通過(guò)片內(nèi)固化的加載程序讀入到片內(nèi)程序區(qū)來(lái)完成加載的。

3 8位EPROM加載過(guò)程

當(dāng)檢測(cè)到不是串行EEPROM加載時(shí)，加載程序則轉(zhuǎn)入并行加載方式。此時(shí)加載程序從并口（外部存儲(chǔ)器）傳輸代碼到程序空間，支持8位和16位加載。另外，程序也可自動(dòng)配置SWWSR（軟件等待狀態(tài)寄存器）和BSCR（分區(qū)轉(zhuǎn)換控寄存器），使之與不同加載方式相適應(yīng)，從而使DSP能與不同速率的EPROM相連接。考慮到高速器件與低速器件的匹配問(wèn)題，加載程序使用默認(rèn)的七個(gè)等待周期。

加載程序能從I/O空間的0FFFFH和數(shù)據(jù)空間的0FFFFH處獲取代碼的首地址。通常，從數(shù)據(jù)空間獲取代碼的首地址較方便。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)空間不需要另擴(kuò)I/O空間，同時(shí)又可增加電路改動(dòng)的靈活性。對(duì)5402來(lái)說(shuō)，自舉表可以位于4000H～FFFFH處的任何位置。圖2詳細(xì)描述了EPROM加載過(guò)程。

應(yīng)當(dāng)注意的是：如果不用并行加載方式，D0必須通過(guò)一個(gè)小的上拉電阻置為高電平，以此來(lái)避免加載程序從數(shù)據(jù)空間讀到0AAH關(guān)鍵字。另外，加載程序事先并不知道存儲(chǔ)器的寬度，所以它要同時(shí)檢查存儲(chǔ)器的低位（0FFFFH）和高位（0FFFFH）以獲取正確的源地址。

4 自舉表

自舉表的頭部是關(guān)鍵字（08AA或10AA），加載程序就是根據(jù)它來(lái)判斷是16位還是8位加載方式；接著的兩個(gè)字是SWWSR和BSCR的值；第四和第五個(gè)字程序代碼的入口點(diǎn)（即加載以后程序執(zhí)行的首地址）；接著是第一段代碼的長(zhǎng)度以及它的目的地址；緊跟著是另一段代碼；依此類推，最后是0000H，這是自舉表的結(jié)束標(biāo)志。表1為自舉表的結(jié)構(gòu)。

表1 自舉表的結(jié)構(gòu)圖

筆者將結(jié)合實(shí)例，介紹一下自舉表的建立。

假設(shè)用戶編制的源程序文件為radar.asm，鏈連器命令文件為radar.cmd，生成的COFF文件為radar.out，最后生成的INTEL的十六進(jìn)制文件為radar.hex，用戶可以通過(guò)EPROM編程器將它燒錄到EPROM中。

（1）首先，使用編譯器對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行編譯。值得注意的是必須在編譯器的命令行上加-V548選項(xiàng)，若遺忘了這個(gè)選項(xiàng)，以后HEX轉(zhuǎn)換工具將會(huì)產(chǎn)生C54早期版本的自舉表，而不提供任何錯(cuò)誤與警告信息。這個(gè)錯(cuò)誤極其隱蔽，務(wù)必注意。

例：asm500radar.asm-1-s-x-v548

（2）第二步，對(duì)第一步產(chǎn)生的目標(biāo)文件進(jìn)行鏈接。在鏈接過(guò)程中，鏈接器將各個(gè)目標(biāo)文件合并，并完成以下工作：

●將各個(gè)段配置到目標(biāo)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器；

●對(duì)各個(gè)符號(hào)和段進(jìn)行重新定位，并給它們指定一個(gè)最終的地址；

●解決輸入文件之間未定義的外部引用。

例：Lnk500 radar.cmd-o radar.out

（3）最后，運(yùn)行HEX代碼轉(zhuǎn)換工產(chǎn)生自舉表。十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序可以很方便的將COFF目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換成TI，INTEL，MOTOROLA或TEKTRONIX公司的目標(biāo)文件格式。轉(zhuǎn)換后生成的文件下載到EPROM編程器。

例：Hex500 radar.out -I - o radar.hex - memwidth 8 -romwidth 8 -boot -bootorg 0x0000

注意：為了保證加載的成功率，用戶編制的程序代碼前面應(yīng)加上對(duì)DSP的各個(gè)狀態(tài)寄存器進(jìn)行初始的程序段。