利用Flash實現(xiàn)DSP對多個程序有選擇的加載

利用Flash實現(xiàn)DSP對多個程序有選擇的加載

摘要：主要介紹一種利用Flash存儲器實現(xiàn)雙DSP系統(tǒng)對多份用戶代碼有選擇的上電加載的方法。其中，重點介紹M29W800AB Flash的使用和編程方法，TMS320VC54X DSP的上電自動引導過程，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)的開發(fā)中，由于DSP片內(nèi)只有ROM和RAM存儲器，如要將用戶代碼寫入ROM中，必須要由DSP芯片廠家來完成；但這樣做用戶就不能再更改代碼，很不實用。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等一些外部存儲器來存放用戶代碼。在DSP上電工作后，利用DSP提供的boot機制，再將程序下載到DSP RAM中運行。如果使用EPROM外部存儲器存放用戶代碼，需要用代碼轉(zhuǎn)換工具將用戶代碼轉(zhuǎn)換為二進制目標文件，然后用編程器將其燒寫進EPROM；而如果使用Flash存儲器存放用戶代碼，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存儲器來實現(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)標準，用以實現(xiàn)各終端之間的話音和其它數(shù)據(jù)的通信，以及實現(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)約開發(fā)成本，提高系統(tǒng)的可擴展性、通用性和靈活性，我們對每個網(wǎng)內(nèi)終端采用同樣的硬件架構(gòu)，通過使用不同的軟件代碼而使其實現(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存儲器等器件組成可擴展的基本結(jié)構(gòu)。其中，以TMS320VC5410 DSP作為主CPU，負責系統(tǒng)的邏輯控制和一般數(shù)據(jù)傳輸；以MS320VC5416 DSP作為從CPU，負責話音的編解碼和回聲消除、語音檢測等工作。2塊DSP之間通過主機接口（HPI）進行通信。為了實現(xiàn)代碼的有選擇下載，可由FPGA配置一端口作為撥碼開關(guān)，使用戶通過調(diào)節(jié)撥碼開關(guān)，可以有選擇地下載存儲于Flash中的用戶代碼，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

??配置撥碼開關(guān)是為了擴充系統(tǒng)的功能，以實現(xiàn)一個硬件平臺的多種用途。我們可以將實現(xiàn)不同功能的多份用戶代碼都寫入Flash存儲器中存放，通過硬件撥碼開關(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，系統(tǒng)先從Flash下載FPGA配置程序，然后通過FPGA讀出撥碼開關(guān)的值，再根據(jù)此值從Flash中選擇對應的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，啟動運行后由5410程序從Flash中讀出相應的5416代碼，再通過HPI加載到5416的，以此實現(xiàn)5416 DSP的代碼加載與啟動。

2 M29W800AB Flash存儲器介紹及使用

??在此系統(tǒng)中，我們選用的是M29W800AB Flash存儲器，其容量為512K×16位, 分為16頁，每頁32K。其中，第0頁有4個模塊：0x00~0x1fff、0x2000~0x2fff、0x3000~0x3fff、0x4000~0x7fff。其余各頁，每頁為1個模塊，共有19個模塊。

??對Flash的操作要靠寫入一系列特定的地址和數(shù)據(jù)序列來完成。在每次對Flash寫入之前，要對其原來的內(nèi)容進行擦除。Flash的擦除包括塊擦除和芯片擦除兩種。塊擦除是對一個模塊進行擦除，芯片擦除是擦除整個Flash的內(nèi)容。因此，對Flash的操作，是以模塊為基本單元的。對Flash的操作由指令決定，其必須滿足Flash的時序要求，每條指令需要1～6個不等的指令周期。主要操作指令包括讀數(shù)據(jù)指令、編程指令、復位指令、自動選擇指令和擦除指令。每個指令周期由一個命令構(gòu)成，每個命令代碼所執(zhí)行的任務如表1所列。

表1 Flash的命令說明

HEX代碼命 令00h有效/保留10h芯片擦除確認20h保留30h模塊擦除繼續(xù)/確認80h建立擦除90h讀電平信號/模塊保護狀態(tài)A0h編程B0h擦除中止F0h讀陣列/復位

??下面以M29W800AB Flash的塊擦除指令為例，具體說明Flash的操作時序：塊擦除指令需要6個總線周期，先以2個解鎖周期開始，然后是1個擦除建立周期，接下來又是2個解鎖周期，最后是1個擦除確認周期，其指令時序如表2所列。

表2 Flash擦除指令說明

周期第1周期第2周期第3周期第4周期第5周期第6周期地址5555h2AAAh5555h5555h2AAAh模塊地址數(shù)據(jù)AAh55h80hAAh55h30h

??其C語言程序設(shè)計代碼如下：

#define flash ((volatile unsigned int*)0x8000)

Block_Erase(ADDR){

flash[0x5555] = 0x00AA;

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