TMS320C6201DSP處理器與FLASH存儲器接口設(shè)計(jì)

2 FLASH存儲器MBM29LV800BA

　　2．1 MBM29LV800BA介紹

　　MBM29LV800BA是FUJITSU公司生產(chǎn)的1M×8／512K×l6位的FLASH存儲器，其管腳信號如圖2所示。／BYTE為×8或×16工作方式配置管腳(／BYTE接低時(shí)為×8方式，地址線為[A-1，A0，…A18]共20根，數(shù)據(jù)線為DQ[0：7]，數(shù)據(jù)線高8位不用；／BYTE接高時(shí)為×16方式，地址線為A[0：18]共19根，A-1，不用，數(shù)據(jù)線為DQ[0：15])；RY／*BY為表示FLASH就緒或忙的管腳(它是集電極開路引腳，多個(gè)RY／*BY管腳可通過上拉電阻直接線與連接)。

　　MBM29LV800BA具有許多特點(diǎn)，主要如下

　　單電源3．0V讀、編程寫入、擦除；
　　與JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的命令集和引腳分布兼容；
　　增加了快速編程寫人命令，寫入僅需兩個(gè)總線周期；
　　具有至少100 000次的編程寫入／擦寫壽命；
　　靈活的扇區(qū)結(jié)構(gòu)支持整片內(nèi)容擦除、任一扇區(qū)內(nèi)容擦除、相連續(xù)的多扇區(qū)內(nèi)容并行擦除；
　　具有嵌入式編程寫入算法，可自動(dòng)寫入和驗(yàn)證寫入地址的數(shù)據(jù)；
　　具有嵌入式擦除算法，可自動(dòng)預(yù)編程和擦除整個(gè)芯片或任一扇區(qū)的內(nèi)容；
　　具有數(shù)據(jù)查尋位和切換位，可以通過軟件查尋方法檢測編程寫入／擦除操作的狀態(tài)；
　　具有RY／*BY管腳，可以通過硬件方法檢測編程寫入／擦除操作的狀態(tài)；
　　自動(dòng)休眠功能，當(dāng)?shù)刂繁３址€(wěn)定時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入低功耗模式；
　　具有低電壓禁止寫入功能；
　　具有擦除暫停／擦除恢復(fù)功能，

　　2．2 MBM29LV800BA的主要命令及嵌入式算法

　　MBM29LV800BA的編程寫入及擦除命令如表2所示。其中，X為十六進(jìn)制數(shù)字的任意值，RA為被讀數(shù)據(jù)的FLASH地址，RD為從FLASH地址RA讀出的數(shù)據(jù)，PA為寫編程命令字的FLASH地址，PD為編程命令宇，SA為被擦除內(nèi)容的扇區(qū)地址。 MBM29LV800BA具有嵌入式編程寫入和擦除算法機(jī)構(gòu)，當(dāng)向FLASH寫入數(shù)據(jù)內(nèi)容或擦除其扇區(qū)內(nèi)容時(shí)，需要根據(jù)相應(yīng)的算法編程才能完成。其編程擦除算法流程為：首先寫編程擦除命令序列；然后運(yùn)行數(shù)據(jù)測試算法以確定擦除操作完成；其編程寫入算法流程為：程序開始，首先驗(yàn)證寫入扇區(qū)是否為空，不空則運(yùn)行擦除算法；然后運(yùn)行編程寫入算法，寫編程寫入命令序列，再運(yùn)行數(shù)據(jù)測試算法或查詢RY／*BY管腳信號以確定該次操作完成。地址增1繼續(xù)上述過程，否則結(jié)束操作；數(shù)據(jù)測試算法主要是測試DQ7和DQ5位的數(shù)據(jù)變化，以確定泫次操作是進(jìn)行中、完成、還是失敗。

　　3 C6201／6701與FLASH的接口設(shè)計(jì)

　　基于C6000系列DSP處理器的嵌入式系統(tǒng)往往采用地址映射方式為MAPl的ROM引導(dǎo)方式。這種方式是把開發(fā)成功的敝入式可執(zhí)行程序燒寫在CEl空間(從0~01400000地址開始的ROM存儲器)中，并根據(jù)引導(dǎo)方式設(shè)置相應(yīng)的引導(dǎo)模式管腳BOOTMODE[4：0]。這樣，當(dāng)嵌入式系統(tǒng)上電工作時(shí)，從復(fù)位信號的上升沿開始，輔助DMA把執(zhí)行程序從引導(dǎo)ROM中移至片上程序存儲船中，然后在片上程序存儲器開始執(zhí)行程序。這種方式呵充分發(fā)揮C6000系列DSP的并行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有最好的執(zhí)行性能。當(dāng)引導(dǎo)ROM器件采用FLASH存儲器MBM29LV800BA時(shí)，C6201／C6701與FLASH存儲器以8位方式連接的接口設(shè)計(jì)如圖3所示。FLASH的地址線[A-1，A0，…A18]與DSP的EMIF接口地址線[EA2，EA 3+…，EA21]直接相連；FLASH的低8位數(shù)據(jù)線DQ[0：7]與EMIF接口數(shù)據(jù)線[ED0，…，ED7]直接相連，高8位數(shù)據(jù)線DQ[8：15]不連接；讀寫使能信號可直接相連；EMIF接口的片選信號／CEl與字節(jié)使能信號／BE0相與后與FLASH的片選信號相連；FLASH的方式信號／BYTE接地；由于EMIF接口的ARDY信號為低時(shí)，DSP自動(dòng)插入等待時(shí)鐘周期，因此，F(xiàn)LASH的就緒或忙RY／*BY信號經(jīng)上拉電阻直接與ARDY信號相連，這種設(shè)計(jì)使FLASH的編程寫操作可不運(yùn)行數(shù)據(jù)測試算法，大大簡化了程序設(shè)計(jì)；C6201／C6701與FLASH以16位或32位方式相連咱6接口設(shè)計(jì)與8位方式類似。

　　4 引導(dǎo)程序開發(fā)實(shí)現(xiàn)過程

　　C6000系列DSP的引導(dǎo)程序開發(fā)實(shí)現(xiàn)不能一步完成，它需要一系列的實(shí)現(xiàn)步驟：首先，在硬件設(shè)計(jì)的同時(shí)，可在C6000系列DSP的集成開發(fā)環(huán)境CCS中，用C語言和匯編語言編寫應(yīng)用程序USAGE．C，通過編譯、連接查找、修正原程序中的錯(cuò)誤，生成COFF格式的可執(zhí)行文件USAGE．OUT；其次，當(dāng)硬件設(shè)計(jì)成功時(shí)，利用仿真器加載軟件程序USAGE．OUT到硬件系統(tǒng)中調(diào)試驗(yàn)證軟件程序，直至程序無錯(cuò)誤；然后，編寫、加載鏈接指令文件Link．crud，重新編譯、鏈接軟件程序生成BOOT．OUT文件，再利用TI公司提供的HEX轉(zhuǎn)換工具包中的轉(zhuǎn)換程序和FLASH存儲器寬度，把該BOOT．OUT文件轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的BOOT．HEX文件，由于轉(zhuǎn)換工具包中沒有提供相應(yīng)的轉(zhuǎn)換程序把BOOT．OUT文件直接轉(zhuǎn)換為FLASH認(rèn)可的二進(jìn)制文件，因此還需要編寫轉(zhuǎn)換程序把BOOT．HEX文件再轉(zhuǎn)換為BOOT．BIN二進(jìn)制文件；最后，在CCS中編寫FLASH寫入程序，編譯、鏈接生成可執(zhí)行文件，并通過JTAG端口加載運(yùn)行，把得到的引導(dǎo)程序BOOT．BIN作為數(shù)據(jù)文件寫入引導(dǎo)FLASH存儲器中。需注意的是程序?qū)懭隖LASH存儲器時(shí)，需要把CEl空間寄存器設(shè)計(jì)為32位寬度存儲器接口方式。

　　設(shè)置引導(dǎo)方式管腳BOOTMODE[4：0]的信號電平為01101。當(dāng)系統(tǒng)再次加電時(shí)，即可直接執(zhí)行用戶開發(fā)的嵌入式應(yīng)用程序。

　　由于C6000系列DSP處理器具有驚人的運(yùn)算速度，并且具有體積小、功耗低等特點(diǎn)，必將迅速得到廣泛的應(yīng)用，盡快掌握其開發(fā)應(yīng)用技術(shù)，可使其發(fā)揮重大作用；FLASH存儲器具有容量大、體積小、功耗低、在系統(tǒng)可編程的特點(diǎn)，大大方便了DSP處理器的開發(fā)及應(yīng)用。C6000系列DSP與FLASH的接口設(shè)計(jì)技術(shù)已成功地在作者開發(fā)的基于三個(gè)C6201／6701處理器的嵌入式實(shí)時(shí)圖像匹配計(jì)算機(jī)中得到應(yīng)用。