TMS320 DSP的并行I/O引導裝載方法研究

　　TMS320VC5402(以下簡稱C5402)是德州儀器公司(TI)1999年10月推出的性價比極高的定點數(shù)字信號處理器(DSP).C5402主要特點如下[1]:

　　·操作速率達100MIPS;

　　·具有先進的多總線結(jié)構(gòu),三條16位數(shù)據(jù)存儲器總線和一條程序存儲器總線;

　　·40位算術(shù)邏輯單元(ALU),包括一個40位桶形移位器和兩個40位累加器;

　　·一個17×17乘法器和一個40位專用加法器,允許16位帶/不帶符號的乘法;

　　·整合維特比加速器,用于提高維特比編譯碼的速度;

　　·單周期正規(guī)化及指數(shù)譯碼;

　　·8個輔助寄存器及一個軟件棧,允許使用業(yè)界最先進的定點DSP C語言編譯器;

　　·數(shù)據(jù)/程序?qū)ぶ房臻g1M×16bit,內(nèi)置4K×16bit ROM和16K×16bit RAM;

　　·內(nèi)置可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、鎖相環(huán)(PLL)時鐘產(chǎn)生器、兩個多通道緩沖串行口、一個8位并行與外部處理器通信的HPI口、2個16位定時器以及6通道DMA控制器;

　　·低功耗,工作電源有3V和1.8V(內(nèi)核),特別適合電池供電設(shè)備.

　　由此可見,與TMS32054X系列的其它芯片相比,C5402以其獨有的高性能、低功耗和低價格特性,使得一推出就受到業(yè)內(nèi)用戶的歡迎.但它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和片內(nèi)掩模的引導裝載(Bootloader)程序與C54X系列的其它DSP處理器[2]有較大的差異,而它的應(yīng)用對象又大多是要求能脫機運行,如機頂盒(STB)、個人數(shù)字助理(PDA)和數(shù)字無線通信等內(nèi)嵌式系統(tǒng).為此,本文立足我們的實踐經(jīng)驗,簡單介紹C5402 Bootloader程序分析和實現(xiàn)方法,并較為詳細地介紹并行I/O Bootloader方法.

　　1 幾種引導裝載方法

　　C5402片內(nèi)掩模的Bootloader用于在上電復位時把用戶程序從外部引導到高速RAM中,以保證其全速運行.C5402提供了如下四種Bootloader方法:8位或16位并行EPROM方法、8位或16位并行I/O方法、8位或16位串行口方法和處理器通信口(主端口)HPI方法.

　　上電復位后,C5402檢測其MP/MC引腳,如果MP/MC=“0”則進入Bootloader程序.進入Bootloader后,如有INT2請求中斷,則進入HPI引導方式,否則則讀入端口地址為0FFFFH的I/O端的引導方式選擇字(Boot Routine Selection,BRS).當BRS=XXXX00時,進入I/O或串行口引導方式如BRS=XXXX1000時,進入8位I/O引導方式BRS=XXXX1100時,進入16位I/O引導方式,否則則進入串行口引導方式.當BRS=XXXX01時,進入8位EPROM引導方式,BRS=XXXX10時,進入16位EPROM引導方式.

　　2 C5402片內(nèi)ROM結(jié)構(gòu)及并行I/O引導裝載程序分析

　　C5402提供了4K×16bit 的掩模ROM,其具體內(nèi)容見表1.C5402上電復位后,如果MP/MC=“0”則從F800h地址開始運行Bootloader程序.在進入8位并行I/O引導程序以前,C5402與外部I/O要進行一系列的通信聯(lián)絡(luò),其程序框圖如圖1所示.

　　以下是8位并行I/O引導程序片段下:

　　行號 源程序 注 解

　　(標號) ..

END　　　　　　 ;讀入用戶代碼結(jié)束
　　　　　　　　;并轉(zhuǎn)執(zhí)行用戶程序
1 CALL (21) ;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序
2 STL　　 B,61h ;B的內(nèi)容→61H單元
3 CALL  (21)　;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序
4 STL　　 B,61h ;B的內(nèi)容→62H單元
5 CALL (21) ;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序
6 BC (END), BEQ ;B=0時結(jié)束
7 SUB #01h,0,B,B ;B-1→B
8 STLM　B,BRC;B→BRC
9　CALL (21) ;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序
10 STL　　B, 68h ;B的內(nèi)容→68H單元
11 CALL (21) ;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序
12 ADD 68h,16,B,B ;68H移位后加B→B
13 LD　 B,0,A　　 ;B→A
14 RPTD (20)-1; 循環(huán)15-19　　　　　　　
15　CALL (21) ;調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序
16 SSBX　　 XF　　;XF=1
17 BC 　(17),BIO;BIO=0則等待
18 WRITA　 B　　;把B的內(nèi)容寫到*A
19 ADD #01h,0,A,A ;A+1→A
20 B  (5) 　　　;跳轉(zhuǎn)到標號為5
　　　 .
21 SSBX　 XF　　　 ;XF=1
22 BC (22),BIO　 ;BIO=0則等待
23 RXBX　　 XF　　 ;XF=0
24 BC (24),NBIO　;BIO=1則等待
25 POETR　0000h,B　;讀0地址端口→B
26 SFTL　 B,8,B　　;B左移8位→B
27 SSBX　 XF　　　 ;XF=1
28 BC (28),BIO　 ;BIO=0則等待
29 RXBX　　XF　　　;XF=0
30 BC (30),NBIO　;BIO=1則等待
31 PORTR 0000h,68h ;讀0地址端口→68
32 ANDM 000ffh,68h ;邏輯與
33 OR　 68h,B　　　;邏輯或后→B
34 RET ;返回