一種具備遠(yuǎn)程多加載的DSP系統(tǒng)方案設(shè)計

引言

　　芯片的燒寫與自加載是一個DSP系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行的基本條件。在DSP加載技術(shù)方面已經(jīng)有大量文獻(xiàn)和工作成果，比較好地解決了DSP自加載方面的許多基本問題。而傳統(tǒng)的燒寫／加載方案在調(diào)試、更新程序時需要反復(fù)外接仿真器，配置跳線，并且只能加載運(yùn)行指定地址空間上的工程。這些對處于安裝調(diào)試階段的系統(tǒng)影響不大，但在諸如航天設(shè)備、大型機(jī)械或其他惡劣環(huán)境中工作，難以直接進(jìn)行仿真器連接的DSP系統(tǒng)中，無法采用普通的燒寫／加載方案對其進(jìn)行更新和調(diào)試。

　　通過分析DSP系統(tǒng)加載原理，提出了一種基于TI公司C6x芯片的遠(yuǎn)程多加載DSP系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)由通信芯片、DSP、外部動態(tài)存儲器、外部閃存(Flash)共同組成，具備遠(yuǎn)程燒寫、程序選擇加載功能。系統(tǒng)程序更新時也具備很高的安全性，即使燒寫過程中斷電，下次上電后仍然可以繼續(xù)燒入、運(yùn)行新的工程。

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　為了滿足功能設(shè)計需求，加載與燒寫系統(tǒng)除了包括DSP系統(tǒng)運(yùn)行必需的DSP芯片之外，還需要連接外部動態(tài)存儲器(SDRAM)、可擦除存儲器(Flash)、通信芯片等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，通信芯片負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，SDRAM中存放DSP工作用代碼和數(shù)據(jù)，而負(fù)責(zé)引導(dǎo)實(shí)際工作工程的“引導(dǎo)工程”和負(fù)責(zé)實(shí)際信息處理任務(wù)的“工作工程”代碼數(shù)據(jù)分別存放于不同的Flash空間。

　　2 實(shí)現(xiàn)方案

　　首先簡要說明C6x系列DSP的普通二次加載工程的引導(dǎo)原理。自加載模式的DSP上電初始時，會從CE1空間起始地址(0x90000000)開始拷貝一定長度(C671x系列為1 KB)的數(shù)據(jù)到內(nèi)部存儲器0地址，并從0地址開始執(zhí)行程序。由于拷貝數(shù)據(jù)長度有限，通常情況下一個長度大于1 KB的自加載工程需要進(jìn)行二次加載操作，因此該工程必須包含一個長度小于1 KB的Bootloader模塊，該模塊由進(jìn)行二次加載數(shù)據(jù)搬移操作的代碼構(gòu)成。工程編譯完成后，Bootloader模塊被燒寫在Flash最開頭的1 KB地址空間內(nèi)，系統(tǒng)上電復(fù)位后由DSP自動搬運(yùn)到0～1 KB地址空間內(nèi)執(zhí)行(第一次加載)，并由該模塊進(jìn)行其他數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)搬移(第二次加載)。在數(shù)據(jù)搬移結(jié)束后Bootloader模塊將PC指針跳轉(zhuǎn)到_c_int00地址段，并最終進(jìn)入主函數(shù)，開始整個工程的運(yùn)行。整個自加載過程如圖2所示。

　　顯然，只有存放在DSP CE1空間最前端的數(shù)據(jù)才能被自動加載和運(yùn)行。為了使系統(tǒng)上電時刻就具備通信、燒寫和多引導(dǎo)功能，需要將具備上述功能的引導(dǎo)工程存放在CE1基地址開始的空間。