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利用Flash實(shí)現(xiàn)DSP對(duì)多個(gè)程序有選擇的加載
摘要：主要介紹一種利用Flash存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)雙DSP系統(tǒng)對(duì)多份用戶代碼有選擇的上電加載的方法。其中，重點(diǎn)介紹M29W800AB Flash的使用和編程方法，TMS320VC54X DSP的上電自動(dòng)引導(dǎo)過(guò)程，以及HPI模式和并行模式加載用戶代碼的方法。引 言
在TMS320C54X系列DSP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，由于DSP片內(nèi)只有ROM和RAM存儲(chǔ)器，如要將用戶代碼寫(xiě)入ROM中，必須要由DSP芯片廠家來(lái)完成；但這樣做用戶就不能再更改代碼，很不實(shí)用。由于RAM在DSP掉電后不能再保存數(shù)據(jù)，因此，常常利用EPROM、
Flash等一些外部存儲(chǔ)器來(lái)存放用戶代碼。在DSP上電工作后，利用DSP提供的boot機(jī)制，再將程序下載到DSP RAM中運(yùn)行。如果使用EPROM外部存儲(chǔ)器存放用戶代碼，需要用代碼轉(zhuǎn)換工具將用戶代碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制目標(biāo)文件，然后用編程器將其燒寫(xiě)進(jìn)EPROM；而如果使用Flash存儲(chǔ)器存放用戶代碼，則可直接使用DSP仿真器和CCS（Code Composer Studio ）仿真環(huán)境進(jìn)行在線編程，使用靈活方便，不再需要其它編程設(shè)備。在某一以太網(wǎng)通信系統(tǒng)中，我們就采用Flash存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)多份用戶代碼的有選擇加載。下面就以此系統(tǒng)為例介紹對(duì)TMS320VC54X DSP的一種用戶代碼加載的方法。
1 系統(tǒng)構(gòu)架
??此通信系統(tǒng)基于802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，用以實(shí)現(xiàn)各終端之間的話音和其它數(shù)據(jù)的通信，以及實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)終端與外界的話音和數(shù)據(jù)通信。為節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、通用性和靈活性，我們對(duì)每個(gè)網(wǎng)內(nèi)終端采用同樣的硬件架構(gòu)，通過(guò)使用不同的軟件代碼而使其實(shí)現(xiàn)不同的功能，發(fā)揮不同的作用。
??每一通信終端由2塊DSP芯片、1塊網(wǎng)卡、1塊CPLD和1塊FPGA以及Flash存儲(chǔ)器等器件組成可擴(kuò)展的基本結(jié)構(gòu)。其中，以TMS320VC5410 DSP作為主CPU，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的邏輯控制和一般數(shù)據(jù)傳輸；以MS320VC5416 DSP作為從CPU，負(fù)責(zé)話音的編解碼和回聲消除、語(yǔ)音檢測(cè)等工作。2塊DSP之間通過(guò)主機(jī)接口（HPI）進(jìn)行通信。為了實(shí)現(xiàn)代碼的有選擇下載，可由FPGA配置一端口作為撥碼開(kāi)關(guān)，使用戶通過(guò)調(diào)節(jié)撥碼開(kāi)關(guān)，可以有選擇地下載存儲(chǔ)于Flash中的用戶代碼，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
??配置撥碼開(kāi)關(guān)是為了擴(kuò)充系統(tǒng)的功能，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)硬件平臺(tái)的多種用途。我們可以將實(shí)現(xiàn)不同功能的多份用戶代碼都寫(xiě)入Flash存儲(chǔ)器中存放，通過(guò)硬件撥碼開(kāi)關(guān)的設(shè)置，選擇其中一份用戶代碼下載執(zhí)行。在系統(tǒng)上電加載用戶代碼時(shí)，系統(tǒng)先從Flash下載FPGA配置程序，然后通過(guò)FPGA讀出撥碼開(kāi)關(guān)的值，再根據(jù)此值從Flash中選擇對(duì)應(yīng)的5410 DSP用戶代碼加載；而5416 DSP的用戶代碼加載是在5410代碼加載完成，啟動(dòng)運(yùn)行后由5410程序從Flash中讀出相應(yīng)的5416代碼，再通過(guò)HPI加載到5416的，以此實(shí)現(xiàn)5416 DSP的代碼加載與啟動(dòng)。
2 M29W800AB Flash存儲(chǔ)器介紹及使用
??在此系統(tǒng)中，我們選用的是M29W800AB Flash存儲(chǔ)器，其容量為512K×16位, 分為16頁(yè)，每頁(yè)32K。其中，第0頁(yè)有4個(gè)模塊：0x00~0x1fff、0x2000~0x2fff、0x3000~0x3fff、0x4000~0x7fff。其余各頁(yè)，每頁(yè)為1個(gè)模塊，共有19個(gè)模塊。
??對(duì)Flash的操作要靠寫(xiě)入一系列特定的地址和數(shù)據(jù)序列來(lái)完成。在每次對(duì)Flash寫(xiě)入之前，要對(duì)其原來(lái)的內(nèi)容進(jìn)行擦除。Flash的擦除包括塊擦除和芯片擦除兩種。塊擦除是對(duì)一個(gè)模塊進(jìn)行擦除，芯片擦除是擦除整個(gè)Flash的內(nèi)容。因此，對(duì)Flash的操作，是以模塊為基本單元的。對(duì)Flash的操作由指令決定，其必須滿足Flash的時(shí)序要求，每條指令需要1～6個(gè)不等的指令周期。主要操作指令包括讀數(shù)據(jù)指令、編程指令、復(fù)位指令、自動(dòng)選擇指令和擦除指令。每個(gè)指令周期由一個(gè)命令構(gòu)成，每個(gè)命令代碼所執(zhí)行的任務(wù)如表1所列。
表1 Flash的命令說(shuō)明
??下面以M29W800AB Flash的塊擦除指令為例，具體說(shuō)明Flash的操作時(shí)序：塊擦除指令需要6個(gè)總線周期，先以2個(gè)解鎖周期開(kāi)始，然后是1個(gè)擦除建立周期，接下來(lái)又是2個(gè)解鎖周期，最后是1個(gè)擦除確認(rèn)周期，其指令時(shí)序如表2所列。
表2 Flash擦除指令說(shuō)明
??其C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)代碼如下：
#define flash ((volatile unsigned int*)0x8000)
Block_Erase(ADDR){
flash[0x5555] = 0x00AA;
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