DSP56362的雙引導(dǎo)裝載方法研究與實(shí)現(xiàn)

摘要：簡要介紹了MOTOROLA公司的24位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器DSP56362的并行引導(dǎo)過程和特點(diǎn)。并結(jié)合實(shí)際，提出了一種雙引導(dǎo)模式，給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法。通過這種雙引導(dǎo)模式，巧妙地達(dá)到了系統(tǒng)的要求。另外，介紹了采用DSP軟件編程來實(shí)現(xiàn)FLASH擦除和讀寫方法。

１　引言

在脫機(jī)運(yùn)行的ＤＳＰ系統(tǒng)中，用戶代碼往往都需要在上電后自動(dòng)裝載運(yùn)行。目前，大多數(shù)的ＤＳＰ內(nèi)部都有固化的引導(dǎo)裝載（Ｂｏｏｔｌｏａｄ）程序，它能在系統(tǒng)加電時(shí)，自動(dòng)將一段存儲(chǔ)在外部非易失性存儲(chǔ)器中的程序代碼移植到內(nèi)部的高速存儲(chǔ)器單元中去執(zhí)行。采用這種方式，既可利用外部的存儲(chǔ)單元來擴(kuò)展ＤＳＰ本身有限的ＲＯＭ資源，又充分發(fā)揮了ＤＳＰ內(nèi)部資源的效能。

因?yàn)橛脩舸�碼在一段時(shí)間內(nèi)是相對(duì)固定的，所以可以將其固化在非易失性存貯器中。而如果將代碼掩膜到ＤＳＰ內(nèi)部ＲＯＭ中去?一方面要受到容量以及價(jià)格的限制，另一方面，系統(tǒng)代碼升級(jí)也不是很靈活方便。ＦＬＡＳＨ是一種高密度、非易失性的電可擦寫存儲(chǔ)器，其單位存儲(chǔ)比特的價(jià)格比傳統(tǒng)的ＥＰＲＯＭ要低，十分適合低功耗、小尺寸和高性能的脫機(jī)系統(tǒng)。此外，除了可以采用專用的硬件編程器把程序代碼燒入ＦＬＡＳＨ中之外，也可以直接利用ＤＳＰ通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)。本文論述的正是如何通過ＤＳＰ軟件編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)ＦＬＡＳＨ的讀寫操作，同時(shí)介紹了系統(tǒng)雙引導(dǎo)裝載方案的實(shí)現(xiàn)方法。

２　系統(tǒng)描述

本系統(tǒng)是基于ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司ＤＳＰ５６３６２芯片構(gòu)建的數(shù)字音效處理系統(tǒng)中的一部分，整個(gè)數(shù)字音效處理系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖１所示。

ＤＳＰ５６３６２是一款２４位通用定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。它采用高性能單時(shí)鐘指令周期的ＤＳＰ５６３００內(nèi)核和Ｍｏｔｏｒｏｌａ Ｓｙｍｐｈｏｎｙ ＤＳＰ的音頻處理性能相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)?具有運(yùn)算速度快（１００ＭＩＰＳ）?精度高（２４ｂｉｔ），外設(shè)接口豐富（具有增強(qiáng)型串行音頻接口ＥＳＡＩ、并行主機(jī)接口ＨＩ０８、串行主機(jī)接口ＳＨＩ、數(shù)字音頻接口ＤＡＸ等），價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別適用于音頻處理。其２４位的處理精度配合２０位的Ａ／Ｄ（ＰＣＭ１８００）和２４位的Ｄ／Ａ?ＰＣＭ１７４４?使得整個(gè)系統(tǒng)具有很高的動(dòng)態(tài)范圍（９６ｄＢ以上）。它高達(dá)１００ＭＩＰＳ的運(yùn)算速度保證了算法處理的實(shí)時(shí)性。其增強(qiáng)型串行音頻接口ＥＳＡＩ可以很方便地與音頻Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ直接通過Ｉ２Ｓ協(xié)議進(jìn)行連接。通過８ｂｉｔ的并行主機(jī)接口ＨＩ０８可以方便地與負(fù)責(zé)鍵盤控制和ＬＥＤ顯示的單片機(jī)８９Ｃ５１進(jìn)行通信。

ＦＬＡＳＨ選用ＳＳＴ公司的３９ＬＶ０１０?其存儲(chǔ)容量為１２８ｋ×８ｂｉｔ，采用３．３Ｖ供電，讀寫周期為７０ｎｓ，支持塊擦除與字節(jié)編程，是一款高性價(jià)比存儲(chǔ)芯片。

ＤＳＰ與外部ＦＬＡＳＨ的連接示意圖如圖２所示。圖中，ＤＳＰ的ＡＡ１腳和ＦＬＡＳＨ的片選信號(hào)腳ＣＥ相連。

ＤＳＰ５６３６２的４個(gè)地址屬性寄存器ＡＡＲ[３～０]是２４位讀寫寄存器，它們的值可用于控制ＤＳＰ芯片的ＡＡ[３～０]引腳的狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)ＡＡＲ寄存器中的基址與外部訪問指令存取范圍相匹配時(shí)，由這個(gè)ＡＡＲ定義的相應(yīng)地址空間(Ｘ?cái)?shù)據(jù)、Ｙ數(shù)據(jù)或程序)將被相應(yīng)的ＡＡ線選通。在本系統(tǒng)中，正是把ＤＳＰ的ＡＡ１作為ＦＬＡＳＨ的片選線。ＡＡ１腳相應(yīng)的ＡＡＲ１寄存器的值設(shè)為０ｘＤ００８１１Ｈ，當(dāng)訪問地址的高８位為１１０１００００時(shí)，外部ＦＬＡＳＨ被選通。

通過設(shè)置ＤＳＰ的總線控制寄存器ＢＣＲ，可以設(shè)置訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)插入的等待狀態(tài)的個(gè)數(shù)。在本系統(tǒng)中，ＦＬＡＳＨ的存取周期為７０ｎｓ，為了保證ＦＬＡＳＨ的正確讀寫，一般要插入３２個(gè)等待狀態(tài)。

３　ＤＳＰ５６３６２的引導(dǎo)過程

在ＤＳＰ５６３６２內(nèi)部的０ｘＦＦ００００Ｈ－０ｘＦＦ００ＢＦＨ地址范圍內(nèi)有Ｍｏｔｏｒｏｌａ定制的２４位１９２字的Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ ＲＯＭ。該ＲＯＭ內(nèi)的Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ引導(dǎo)程序可以通過用戶設(shè)置的ＤＳＰ引導(dǎo)模式信號(hào)線，將用戶程序從外部的８位ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、 ＳＨＩ接口或者ＨＤＩ接口引導(dǎo)到ＤＳＰ內(nèi)部的高速ＲＡＭ中全速運(yùn)行。

當(dāng)ＤＳＰ５６３６２硬件復(fù)位后，它將首先采樣外部的ＭＯＤＡ、ＭＯＤＢ、ＭＯＤＣ和ＭＯＤＤ信號(hào)線，并將它們的狀態(tài)寫入工作模式寄存器ＯＭＲ?Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｒｅｇ-ｉｓｔｅｒ?的ＭＡ、ＭＢ、ＭＣ和ＭＤ位，然后使程序指針指向０ｘＦＦ００００Ｈ去執(zhí)行Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ引導(dǎo)程序，Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ引導(dǎo)程序通過對(duì)ＯＭＲ的ＭＡ、ＭＢ、ＭＣ和ＭＤ位進(jìn)行判斷來決定選擇哪種引導(dǎo)模式。主要的引導(dǎo)模式如表１所列。

表1 DSP56362 Bootstrap的引導(dǎo)模式

MODDMODCMODBMODA

描 述

0001從字節(jié)存儲(chǔ)器引導(dǎo)0010跳轉(zhuǎn)到程序ROM起始地址0101從串行主機(jī)接口SHI引導(dǎo)（SPI從模式）0110從串行主機(jī)接口SHI引導(dǎo)（I2C從模式，時(shí)鐘靜止使能）0111

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