TMS320VC33并行自举的两种巧妙实现方法

    随着信息技术的飞速发展，数字信号处理器(DSP)得到了广泛的应用。现今高速DSP的内存不再基于Flash结构，而是采用存取速度更快的RAM结构。DSP掉电后，其内部RAM中的程序和数据将全部丢失，所以在脱离仿真器的环境中，通常做法是事先将程序的可执行代码存入片外的EPROM或Flash中。DSP芯片每次上电后自动进行自举，也就是常说的BOOTLOADER。DSP会通过固化在片内(ROM)的这段BOOTLOADER程序，将片外的EPROM或Flash中可执行代码通过某种方式搬移到片内或片外的RAM存储区，并自动执行。常用的自举方式有并行和串行自举两种．将可执行代码烧录到外部存储器，传统的做法是通过编程器完成。先利用CCS软件中的hex.exe文件将要写入的*.out文件转换成编程器能够识别的*.hex文件格式，再用编程器将转换后的*.hex文件烧录到外部EEROM中。然而，随着芯片制造工艺的不断提高，存储器正向小型化、贴片式的方向发展，很多贴片封装的存储器很难用编程器编程，更不可能频繁插拔。与传统的EEROM相比，Flash存储器具有支持在线擦写且擦写次数多、速度快、功耗低、容量大、价格低廉等优点。在这里，将针对TI公司的3000系列DSPTMS320VC33构成的系统，提出两种利用DSP自身对F1ash编程，以实现DSP并行自举的方法，并进行比较。

1 TMS320VC33对SST39VF400A的在系统编程
    DSP与Flash的连接简化图如图1所示。

1.1 SS39VF400A芯片介绍
    SS39VF400A是一种可读写的256×16KB的Flash，它的读操作与一般的RAM是一样的，但写操作不同于一般的RAM。一般的RAM只要选通它，加上写信号就可以写数据了；而对于SS39VF400A，在对其写信号进行相应配置后，还必须在相应的地址写入对应的数据(控制字)，才能进行数据的写，类似的Flash擦除也是一样的。
1.2 TMS320VC33对SS739VF400A的编程操作
    一般在烧写前，都要进行擦除操作，所以下面将分别给出使用TMS320VC33汇编语言编写的SST39VF400A擦除和烧写程序，具体如下。
（1）擦除程序
.data
    datal .word 0AAH
    data2 ．word 055H
    data3 ．word 0AOH
    data4 .word 080H
    data5 ．word 010H
    addl ．word 5555H
    add2 ．word 2AAAH
．text
    ldi @addl，AR0
    ldi @add2，ARl
    ldi @datal，Ro
    sti R0，*AR0
    ldi @datal，R0
    sti R0，*AR0
    RPTS 8000H
    NOP
    ldi @data2，RO
    sti R0，*ARl
    RPTS 8000H
    NOP
    1di @data4,RO
    sti R0,*AR0
    RPTS 8000H
    NOP
    1di @datal，R0
    sti R0，*AR0
    RPTS 8000H
    NOP
    ldi @data2，R0
    sti R0，*ARl
    RPTS 8000H
    NOP
    ldi @data5，R0
    sti R0，*AR0
    RPTS 8000H
    NOP
(2)烧写程序
.data
    datal ．word 0AAH
    data2 . word 055H
    data3 ．word 0AOH
    data4 ．word 080H
    data5 ．word 010H
    addl . word 5555H
    add2 ．word 2AAAH
．text
    ldi @datal，R0
    sti R0,*AR0
    RPTS 8000H
    NOP
    ldi @data2,R0
    sti R0,*ARl
    RPTS 8000H
    NOP
    ldi @data3，RO
    sti R0，*AR0
    RPTS 8000H
    NOP

2 TMS320VC33的并行自举
2.1 自举表
    在介绍DSP并行自举过程之前，必须对DSP的自举表加以说明。自举表也称BOOT表，它需按照TI公司规定的格式来创建。该表中存放在DSP初始化时要用到的特殊寄存器，如STRB的值、程序入口地址、各段的目标首地址和长度以及要执行的代码。
2.2 “两次下载法”实现自举
    所谓“两次下载法”就是首先将要烧入Flash的程序(称为程序1)通过仿真器下载到VC33的片内存储器中，这时要烧写到Flash中的可执行代码已经按照程序1中CMD文件定义的各段存储地址，相应的存放在里面。比如程序1的CMD文件定义如下：
    MEMORY
    {
    RAMl：org=0x800000，len=0x1500
    RAM2：org=0x801501，len=0x59
    RAM3：org=0x801561，1en=0x738
    RAM4：org=0x802300，len=0xFF
    RAM5：org=0x802400，len=0x700
    VECS；org=0x809fcl，len=03fh }
    SECTIONS
    { ．text ； {}>RAMl
    ．data ; {}>RAM2
    ．stack ; {}>RAM3
    ．cinit ; {}>RAM4
    . bss ; {}>RAM5
    ．vectors; {}>VECS }
    当将程序按照这个CMD文件下载到DSP中后，那么程序的各个段，比如．tex和．data段就相应的存放于DSP片内存储器的0x800000和0x801501开始的地址中了，而这些地址中的代码就是需要烧写进Flash中的可执行代码。这时下载完了后，不执行程序1，而是紧接着下载程序2。这个程序2的功能就是把先前下载进DSP片内存储器的各段地址中的代码按照各段顺序，利用前面说的VC33对SST39VF400A的编程操作，逐段从DSP片内存储器的各段地址中取出代码，然后再逐一写入Flash(SST39VF400A)中。写入时按照了MS320VC33自举表规定的那样，在各段要先写入程序入口地址、各段的目标首地址和长度，最后一段的末尾要加零。执行程序2，就能将要烧写进Flash的可执行代码顺利的写入Flash中了。但要注意的是，程序2的CMD文件不能和程序1的CMD文件重叠，而且执行程序2时不要复位DSP。
2.3 “数据段传输法”实现自举
    该方法首先用HEX30.EXE将*.out文件转换成*.hex格式，这时hex文件中的代码就是要烧写进Flash中的可执行代码，只不过编程器能识别而DSP识别不了。用C语言编写一个可执行文件，将.hex文件转化成，asm文件，该文件中的内容就是以.word XXXXXH存在的数据段，这里的数据就是要烧入Flash的可执行代码，并且均是以16位存在的。因为Flash(SST39VF400A)的数据宽度是16位的，通过前面说的TMS320VC33对SST39VF400A的编程操作，一个一个的写进Flash中即可，具体过程如下。
    用HEX30.exe将lhl.OUt文件转换成lhl.hex文件，如图2所示。

    用C编写的BootGen.exe程序将lhl.hex文件转换成lhl.asm文件，如图3所示。
    生成的lhl.asm文件(注意该图文件的数据与图2文件数据的对应关系)，如图4所示。

    将lhl.asm文件加入到烧写Flash的工程中，作为数据段逐一烧写，如图5所示。

2.4 比较与总结
    “两次下载法”实现了DSP的并行自举，不需通过HEX30.exe程序的转化，属于“纯DSP”实现方式。但烧写时，需要自己写入自举表头，并且分段烧写。“数据段传输法”只要直接将生成好的数据段烧写进Flash中就行，但需要借助于HEX30.exc程序和C语言编写的转化程序。两种方法比较而言，“数据段传输法”要较为简单灵活，使用起来比较方便。