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ADSP-218X的IDMA接口自舉設計
摘要：介紹ADSP-218X系列DSP芯片的IDMA接口的自舉設計與應用。硬件方面介紹ADSP-218X的IDMA接口特點以及它與主機的連接方式；軟件方面介紹如何DSP的程序與主機程序代碼結合起來，并由主機通過IDMA接口與ADSP-218X下載程序。此種方法可簡化系統設計 ，降低成本。隨著DSP芯片技術的發展，其種類和型號日益增多。ADI公司推出了ADSP-218X系列16位定點DSP，它的IDMA接口極具特色。
1 IDMA接口介紹
IDMA接口是一個并行的I/O接口， 主機可通過IDMA接口為DSP下載程序、讀/寫DSP的內部存儲器。下面簡稱ADSP-218X為218X。IDMA接口的讀/寫訪問是完全異步的。也就是說在DSP全速運行時，主機可訪問DSP的內部程序空間和數據空間。
IDMA接口引腳定義如表1所列。其中I/O是針對DSP來說的，I是輸入信號，O是輸出信號。
表1 IDMA接口引腳定義
功 能 描 述
ISIIDMA接口片選信號IRDIIDMA接口讀信號。當IS和IRD同時有效時，開始一個IDMA讀周期IWRIIDMA接口寫信號。當IS和IWR同時有效時，開始一個IDMA寫周期IALIIDMA接口地址鎖存信號。當IS和IAL同時有效時，開始一個IDMA地址鎖存序列。此時主機應將訪問IDMA的起臺地址送到IAD0～15上IACKOIDMA接口允許訪問的確認信號IAD0～15I/OIDMA接口的16位地址/數據總線當IS與IAL同時有效時，218X將IAD0～15總線上的地址寫入IDMA控制寄存器。雖然主機送到IAD0～15上的是數據，但對218X來說，它是要鎖存的地址。該地址的位14是主機通知218X它要訪問的是程序空間（PM）還是數據空間（DM），而位0～13是它要訪問的存儲器的起始地址。主機第一次訪問218X的地址就是IDMA控制寄存器所保存的地址，以后每訪問一次，就在該地址值的基礎上再加1。這個工作由218X自動完成，直到主機通過IAL和IS鎖存新的地址。IDMA控制寄存器定義如圖1所示。
主機只要先通知218X它要訪問的是程序空間還是數據空間以及要訪問的起始地址，以后就可以連續讀寫一段空間的數據。至于218X是如何實現的，對主機來說是透明的。
2 218X與主機的IDMA接口設計
下面介紹218X如何通過IDMA接口自舉的系統設計。這樣可以減少一個程序片，讓218X與主機共用一個程序片。
ADSP-218X有多種型號。不同型號的DSP處理器，要設置不同的模式引腳，才能達到IDMA自舉功能。對ADSP-2181和ADSP-2183來說，要分別設置模式引腳MMAP=0，引腳BMODE=1。對于其它型號的ADSP-218X芯片來說，模式引腳分別設置為Mode A=1，Mode=1，Mode C=0。如果該型號的218X還有模式引腳Mode D的話，要設置為0。模式引腳如此設置，表示218X是通過IDMA接口進行自舉的。
圖1
218X占用主機的一個片選信號。對于主機來說，218X只占用兩個I/O地址空間，一個是控制端口地址（此時IAL為1），另一個是數據端口地址（此時IAL為0），因此可將主機的地址線A1與218X的IAL相連。而218X的IACK與主機的一個輸入引腳相連，主機通過查詢它來判斷218X是否繁忙。其它信號接線如圖2所示。
3 218X程序與主機程序的連接
目前大多數主機系統提供C編譯器，因此主機采用C語言進行編程，既便于理解又具有實用價值。本文以ADSP-2185為例說明如何將218X目標代碼鏈接到主機源程序中。
218X程序編完后，用ADI公司提供的VisualDSP for 21xx軟件將它編譯生成218X的目標文件，后綴名為DEX。在VisualDSP for 21xx軟件中的還有一個轉換工具elfsp121，它將218X目標代碼轉換成便于IDMA下載的文件。如果218X的目標文件為EXAMPLE1.DEX，可以按下面格式調用。
c:EXAMPLE1.DXE DSP.OUT -idma
其中的開關-idma表示要將EXAMPLE1.DXE轉換為IDMA下載格式，輸出文件為DSP.OUT。下面簡單地表示一下DSP.OUT文件格式。
0040
4000
FFFF
FFFE
…
可以看出它不是C語言格式，因此要將DSP.OUT改寫成DSP.H。它內含C語言格式的常量數組，供主機下載程序代碼到218X使其自舉。
下面對DSP.H文件內容進行編寫，并分析其結構。
注：在←及以后的內容DSP.H文件中是沒有的，只是幫助說明。
#define MAX_CODE_LEN 257
unsigned short DSP_ROM_CODE[MAX_CODE_LEN]={←32位機使用short,而16位機要將short改為int 0x0040, ←當前一段要下載的代碼長度為0x40，不包含IDMA控制字
0x4000, ←IDMA控制字。先初始化數據空間，地址為數據空間的0x0000，其中4表示訪問的是DM數據空間
0xFFFF, ←第一個數據字
0xFFFE, ←第二個數據字
…………
0x001F，←第0x40個數據字
0x00B8，←當前一段要下載的代碼長度
0x0001，←IDMA控制字。下面下載程序代碼至PM程序空間，起始地址為0x0001
0x0000，←第1個程序代碼的高16位一個程序代碼由24位的字組成，因此要下載兩個字
0x0000，←第1個程序代碼的低8位
…………
0x000F，←最后一個程序代碼的低8位，相當于下
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