用DSP軟件編程實(shí)現(xiàn)的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．3 DSP對(duì)FLASH的操作

對(duì)照?qǐng)D1的地址映射關(guān)系，如果采用的是微處理器模式(MP／MC=1)，并且設(shè)置寄存器OVLY=I，那么由于連接的關(guān)系使得FLASH的起始地址0x0000和DSP的起始地址0x0000重合，在DSP第0頁(yè)程序空間中可見(jiàn)的FLASH的地址范圍應(yīng)為0x8000-0xFFFF。

在擦除或讀寫FLASH之前，必須先執(zhí)行相應(yīng)的命令字序列，即在指定的FLASH地址處寫入指定的指令代碼，M29W400T的命令字序列如表2所示。

表2中的某些FLASH地址空間對(duì)照?qǐng)D1恰好對(duì)應(yīng)于DSP的內(nèi)部地址空間，即對(duì)DSP而言是不可見(jiàn)的，所以需要考慮地址的重映射。文中以對(duì)FLASH寫人為例，F(xiàn)lashWrite表示一次底層的總線寫操作。

未考慮地址重映射時(shí)，命令字序列為：

FlashWrite(0x5555L，0x00AA)；// lst cycle
FlashWrite(0x2AAAL．0x0055)；// 2nd cycle
FlashWrite(Ox5555L，OxOOAO)；// 3rd cycle
(寫入命令)
FlashWrite(myaddress，mydata)；// 將數(shù)據(jù)
mydata寫入FLASH地址myaddress

由圖1可知，當(dāng)MP=1和OVLY=1時(shí)，F(xiàn)LASH地址0x5555L和0x2AAAL在DSP中不屬于外部空間，即對(duì)DSP是不可見(jiàn)的。這樣DSP執(zhí)行上述語(yǔ)句時(shí)，根本沒(méi)有對(duì)FLASH進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而導(dǎo)致即使FLASH地址myaddress是DSP可見(jiàn)的，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入的功能。

仔細(xì)分析FLASH的命令字序列可知，其實(shí)前三句命令字序列中真正起作用的地址位是A0-A14，而高地址位A15-A17可以是任意值，于是考慮加一個(gè)地址偏移量0x8000，以使得重映射后的FLASH地址在DSP中是可見(jiàn)的。修改后的代碼為：

#define OFFSET Ox8000
FlashWrite(((k5555L+OFFSET)，0x00AA)；// 19tcycle
FlashWrite((0x2AAAL+OFFSET)，0x0055)；// 2ndcycle
FlashWrite((0x5555L+OFFSET)，0x00A0)；
// 3rdf cycle(重映射的寫入命令)
FlashWrite(myaddress，mydata)： // 將數(shù)據(jù)mydata
寫入FLASH地址myaddress

這樣，在DSP中就可以對(duì)外部FLASH進(jìn)行寫入操作了，而其前提是FLASH地址myaddress在DSP中可見(jiàn)。其它的擦除和讀操作也要對(duì)照?qǐng)D1作類似的地址重映射。

在DSP將數(shù)據(jù)寫入FLASH之前，只有先刪除數(shù)據(jù)所在塊，然后才能重新寫入。擦除和寫操作之前都要執(zhí)行如表2所示的相應(yīng)命令字序列。其中要寫入的數(shù)據(jù)部分即為引導(dǎo)程序以及用戶程序經(jīng)過(guò)編譯、連接后的目標(biāo)代碼，為M29W400T可識(shí)別的HEX格式。

3 軟件描述

3.1 功能分析

引導(dǎo)裝載系統(tǒng)主要由引導(dǎo)程序和用戶程序兩部分構(gòu)成，最后都存儲(chǔ)在外擴(kuò)的M29W400T的指定地址中。以上主要敘述的是如何將目標(biāo)代碼寫入M29W400T，下面敘述如何設(shè)計(jì)引導(dǎo)程序和用戶程序，以及生成最后目標(biāo)代碼的方法。

由于DSP采用微計(jì)算機(jī)工作模式。因此，在加電后，DSP將首先執(zhí)行0xFF80處的中斷向量表起始處的跳轉(zhuǎn)命令，然后轉(zhuǎn)向0xF800處的引導(dǎo)程序并實(shí)現(xiàn)代碼移植功能。完畢后，再次跳轉(zhuǎn)到移植后的用戶程序的起始地址并執(zhí)行。

以一個(gè)完整的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)為例，設(shè)用戶程序是從TMS320VC5410的XF管腳輸出一個(gè)均勻方波。此段代碼也可以被其它用戶程序替代，因此本文的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)具有一定的通用性。

3.2 代碼實(shí)現(xiàn)

利用TI公司的DSP集成開(kāi)發(fā)套件CCS可以生成*．out格式的目標(biāo)代碼，首先要建立引導(dǎo)程序段、用戶程序段、中斷向量表和連接命令文件四部分。引導(dǎo)程序段負(fù)責(zé)將用戶程序段和中斷向量表裝載到目標(biāo)地址，用戶程序段是實(shí)現(xiàn)用戶系統(tǒng)功能的核心代碼(本文僅以實(shí)現(xiàn)輸出一個(gè)方波為例)，中斷向量表包括自啟時(shí)的跳轉(zhuǎn)處理和中斷服務(wù)程序的人口；連接命令文件則是分配各個(gè)程序段在DSP地址空間中的位置，協(xié)助生成目標(biāo)代碼，在這四部分中，引導(dǎo)程序段是設(shè)計(jì)重點(diǎn)，它負(fù)責(zé)將中斷向量表和用戶代碼段從片外的M29W400T移植到片內(nèi)的RAM中，并且將程序指針指向用戶代碼段起始地址。其引導(dǎo)程序段(1Oad．a(chǎn)sm)的命令代碼如下：

．def load_start
．sect，load_prg
load_start：
ssbx intm ；關(guān)中斷
rsbx sxm ；符號(hào)擴(kuò)展模式設(shè)置為0
ld #0，dp ；定義數(shù)據(jù)頁(yè)指針為0
nop
nop
nop
1d #0ff80h，a ；移植中斷向量表，
0xff80為中斷向量表的舊起始地址
stm # VECT_NEW，arl；VECT_NEW表示中斷向量表的新起始地址
rpt#(VECT_LEN_1)；VECT_LEN表示中斷向量表的長(zhǎng)度
reada * arl+
nop
ld # MAIN_OLD，a ；移植用戶程序段，
MAm_OlD表示用戶程序段的舊起始地址

stm # MAIN-NEW，arl ；MAIN_NEW表示用戶程序段的新起始地址
rpt#(MAIN_LEN_1) ；MAIN_LEN表示用戶程序段的長(zhǎng)度
reada * arl+
endboot:
orm # 020h，@ldh ；

設(shè)置OVLY=1，使得內(nèi)部RAM同時(shí)映射到DSP數(shù)據(jù)和程序空間
ld # MAIN_NEW，a
bacc a ；程序指針指向用戶程序段的起始地址
．end
用戶程序段（main.asm）代碼如下：
.def main＿start
.sect main＿prg
main＿start:
loop： rsbx xf ;實(shí)現(xiàn)XF的復(fù)位和置位
nop
ssbx Xf
nop
b loop
．end
中斷向量表（vect.asm）如下：
．mmregs
．Ief main＿ start
．ref lOad_start
．def reset
．def nmi
．sect''．vectors''
reset: bd load_start ；加電后，跳轉(zhuǎn)到自啟程序段起始地址
stm #200，sp
nmi: rete ；
此表中只包含NMI中斷入口，也可以類似添加其他中斷入口

nop
nop
nop
.end
連接命令文件(boot．cmd)的配置如下：
vect．obj
main．obj
load．obj
-O boot．out
SECTIONS

{
main_prg：load=MAIN_OID，run=MAIN＿NEW
vectors： load=0ff80h，run=VECF＿NEW
load_prg：load=0f800h
}

上述引導(dǎo)程序經(jīng)過(guò)CCS編譯及連接后，生成的目標(biāo)文件boot．out是TMS320VC5410能夠識(shí)別的COFF格式，但是M29W400T不支持這種格式，所以不能直接寫入FLASH中。而CCS自身帶有多種HEX類型的轉(zhuǎn)換程序。因此，在經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換后，即可得到對(duì)應(yīng)于上文提到的一系列數(shù)據(jù)和地址mydata和myaddress，此時(shí)就可以在聯(lián)機(jī)情況下利用CCS以DSP軟件編程方式將目標(biāo)代碼寫入到M29W400T之中。一旦寫入成功，便可以脫機(jī)加電自啟系統(tǒng)。同時(shí)，在經(jīng)一段時(shí)間后，還可用示波器測(cè)得XF管腳輸出的均勻脈沖方波，以證明引導(dǎo)裝載成功。