TMS320C6727 DSP兩種引導方式設(shè)計

摘要：文中詳細描述了TMS320C6727DSP兩種引導方式，并給出了在工程應用的實現(xiàn)方法。這兩種方法都避免了在設(shè)計過程中使用外部程序存儲芯片，節(jié)約了布線空間和設(shè)計成本。在引導過程中，主機能夠驗證寫入DSP芯片的數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

TMS320C6727DSP是TI公司的浮點信號處理芯片，該芯片具有處理速度快，運算精度高的特點，因此被廣泛的使用。對該芯片進行應用程序加載通常采用的Parallel Flash方式，該方式需要一片外部存儲芯片，加載程序相對復雜，在加載的過程中具有不可預知性。對于具有上位主機的系統(tǒng)來說，采用HPI或SPI0 SLAVE方式進行引導時，不僅不需要外部程序存儲芯片，同時在引導的過程中可以嚴格的驗證寫入DSP芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)，具有更高的可靠性和靈活性。

1 引導方式配置

TMS320C6727(DSP)有HPI，SPI0，Parallel FLASH，I2C1等多種引導方式，不同的引導方式是通過芯片上電時讀取外部引腳配置確定的，本文主要對HPI和SPI0 Slave兩種引導方式進行詳細介紹。引導方式的選擇見表1，圖1中描述了硬件實現(xiàn)方法。

根據(jù)圖1，當選擇HPI引導方式時，電阻R255焊接，斷開電阻R254。當選擇SPI0 SLAVE方式時斷開電阻R255，同時焊接R254，R256，R259和R260。

2 SPI0 SLAVE方式

在芯片上電后通過確定BOOT引腳的配置來選擇SPI0SLAVE引導方式，然后DSP運行固化在芯片內(nèi)部的BOOTLOADER程序。DSP芯片的BOOTLO ADER引導程序主按照AIS通信協(xié)議與外部器件的通信，完成程序加載并運行。AIS協(xié)議的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

AIS協(xié)議分為3個傳輸過程：SWS-POS-OS;具體描述如下：

1)SWS階段主要用來同步主機與DSP之間的通信連接，在這個過程中主機向DSP發(fā)送同步數(shù)據(jù)0x5853，同時主機進行接收，當主機接收到的數(shù)據(jù)位0x5253后，表示主機與DSP之間同步完成，并進行POS階段。

2)POS階段主機首先發(fā)送數(shù)據(jù)0x5853590B，并收到從DSP發(fā)送的數(shù)據(jù)0x5852590B，然后主機向DSP發(fā)送一個數(shù)據(jù)N，在正確接收到數(shù)據(jù)N后，主機依次向DSP發(fā)送數(shù)據(jù)1-N，并收到相應的數(shù)據(jù)，在整個過程中，如果數(shù)據(jù)接收出錯，則返回到SWS階段。如果正確接收，則進入OS階段。

3)OS階段，主機首先向DSP發(fā)送一個AIS命令數(shù)據(jù)，所有的AIS命令數(shù)據(jù)都是以0x5853xxxx的格式組成的，當主機在向DSP發(fā)送命令數(shù)據(jù)時，主機會收到相應的返回數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的格式為0x5253xxxx。通過判斷接收的數(shù)據(jù)可以在OS階段監(jiān)控數(shù)據(jù)的寫入是否正常，當出現(xiàn)異常時，返回到SWS階段，并從新開始正個過程。

3 HPI方式

相對于SPI SLAVE方式，HPI加載方式則要簡單的多，首先在DOS界面下利用HEX6X執(zhí)行一個命令文件，把COFF文件轉(zhuǎn)換成一個可下載的ASCII文件。命令文件的設(shè)置如下：

根據(jù)上面的命令文件，最終生成的ASCII文件每一行以‘：’開頭，具體的格式如表2所示。

由表2可以看出，當COFF文件轉(zhuǎn)換后的長度大于64kbytes時，長度信息將無法表示，為了避免產(chǎn)生這種情況，當數(shù)據(jù)長度大于64kbytes時，會自動增加一行，該行的主要功能是對地址進行線性擴展，在其下一行又從零開始，具體如下：

x.map文件包含有執(zhí)行程序在DSP中的入口地址信息(entry point)和各段的分配地址(dest)和長度(size)信息。上電后，上位機根據(jù)這些信息寫入到DSP的相應的地址，當整個文本文件傳輸完成后，向地址0x10000714中寫入DSP程序執(zhí)行的入口地址，然后向地址0x10000718中寫入數(shù)據(jù)0x01使DSP開始運行。工作流程見圖6。

上位機實現(xiàn)加載的程序如下(C語言)：

4 結(jié)束語

文中介紹了TMS320C6727DSP芯片的兩種引導方式，這兩種方式都是通過上位主機對DSP芯片加載應用程序，有利于DSP算法的改進，同時在不該變硬件的基礎(chǔ)上能夠通過簡單的上位機程序就能對板卡進行擴展應用。這兩種方法的上位機控制程序具有簡單易懂和便于移植的特點。兩種方法的區(qū)別在于，HPI方式由于是并行工作，因此速度很高，缺點是占用的引腳多，在硬件設(shè)計時對布線要求很高，而SPI0SLAVE方式以串行工作，相對來說程序加載時間相對較長，但是所需要的引腳很少，對于布線空間的要求低。在實際應用中該兩種方式應根據(jù)不同的實際情況進行選擇。以上兩種方式在實踐中已經(jīng)被驗證是穩(wěn)定可靠并可行的。