TMS320C6000 EMIF to External Flash Memory

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在仿真环境下实现TMS320C6000系列DSP的程序自引导

在仿真环境下实现TMS320C6000系列DSP的程序自引导摘要：介绍了TMS320C6000系列DSP在仿真环境下对闪速存储器(FLASH)的C语言编程方法，同时根据这种DSP的程序自引导机制（boot loader），介绍了从FLASH进行引导的新途径，从而为TMS320C6000系列DSP的开发提供了一种新的思路。

关键词：TMS320C6000；FLASH；boot loader开发ＤＳＰ系统应用板，最终要脱离仿真器而独立运行，这时就需要一个能在断电后保存程序及初始化数据的存储器。

系统上电时，由引导程序将ＤＳＰ的应用程序从该存储器引导到ＤＳＰ应用板上的高速存储器（如内部ＳＲＡＭ，ＳＤＲＡＭ等）中。

由于ＦＬＡＳＨ具有电信号删除功能且删除速度快，集成度高，因而已成为此种存储器的首选。

将用户程序代码写入ＦＬＡＳＨ的方法有两种：第一种是用专门的ＦＬＡＳＨ编程器实现，第二种是通过系统微处理器与ＦＬＡＳＨ的接口来实现。

第一种方法的主要优点是使用方便可靠，但要求ＦＬＡＳＨ只能是双列直插等一些可插拔的封装形式，由于芯片制造工艺的提高，芯片的集成度越来越高，ＦＬＡＳＨ正向小型化、贴片式发展，从而使表面贴装或ＰＬＣＣ封装的ＦＬＡＳＨ难以利用编程器编程。

第二种方法克服了第一种方法的缺点，且使用灵活，因而在ＤＳＰ系统中的应用日益广泛。

由于ＦＬＡＳＨ的存取速度较慢，写入ＦＬＡＳＨ的程序将在系统上电时被ＤＳＰ装载到快速的存储器中运行，这个过程称为ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ。

不同的ＤＳＰ有不同的引导方式，本文将以ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３为例来介绍ＴＭＳ３２０Ｃ６０００系列的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ方式。

１ＦＬＡＳＨ的工作方式及在系统编程目前，市场上的ＦＬＡＳＨ型号很多，但工作方式大体相同，下面以ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ为例进行介绍。

１．１ＡＭ２９ＬＶ１６０ＤＦＬＡＳＨ存储器简介ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ是ＡＭＤ公司生产的２Ｍ×８ｂｉｔ／１Ｍ×１６ｂｉｔＦＬＡＳＨ存储器，它的数据宽度为８位、１６位可选，采用３．３Ｖ供电，完全兼容ＪＥＤＥＣ标准，并支持在系统编程，用户只需向其内部的命令寄存器写入命令序列即可实现部分擦除、全部擦除、数据写入等功能；同时可提供硬件和软件方法来检查ＦＬＡＳＨ的操作执行情况。

三大DSP系列结构之比较

TI公司三大系列DSP芯片内部结构之比较班级：SJ1126 姓名：张晖学号：201120195012摘要：随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展，以及数字系统的显著优越性，导致了DSP芯片的产生和迅速发展，DSP技术的地位凸显出来。

在世界上众多的DSP厂商中，德州仪器公司的DSP始终占据着较大的市场份额（45% ~60%），本文概略的介绍目前得到广泛应用的TI三大DSP处理器系列，TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000。

关键字：TI DSP正文：一、TMS320系列DSP命名TMS 320 F 2812 PGF A温度范围（缺省为L）前缀L=0 ~70℃TMX=A=-40 ~85℃TMP=Q=-40~125℃TMS=封装形式DSP PGF=176—引脚LQFP320=TMS320系列PAG=64—引脚塑料TQFPPGE=144-引脚塑料TQFPPZ=100-引脚塑料TQFP器件型号工艺C=COMSE=COMS EPROMF=Flash EEPROMLC=Low—voltage COMS（3.3V）VC=Low—voltage COMS（3V）TMS320包括了定点、浮点和多处理器数字信号处理芯片。

主要分为三种不同指令集的三大系列：TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000。

TMS320系列中的同一子系列产品具有相同的CPU结构，只是片内存储器和片内外设配置不同，同一子系列产品的软件完全兼容。

二、TMS320C2000系列TMS320C2000是作为优化控制的DS P系列。

TMS320C2000系列DSP集成CPU核和控制外设于一体，提供了高速的ADC和PWM发生器等，集成强大灵活的特定控制接口。

C2000 DSP既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，非常实用于工业、汽车、医疗和消费类市场中数字电机控制、数字电源和高级感应技术。

TMS320C6000系列DSPs外接FLASH引导方式的实现

TMS320C6000系列DSPs外接FLASH引导方式的实现李鹏;郑喜凤;丁铁夫
【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(027)004
【摘要】通过FLASH来引导DSP系统是实际应用中常用的一种方式,但不同系列DSPs的引导方式又不尽相同.本文介绍了TI公司C6000系列DSPs通过外接FLASH进行引导的原理和两种实现方法,并对这两种方法的特点进行了分析和比较.【总页数】4页(P52-54,48)
【作者】李鹏;郑喜凤;丁铁夫
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130022
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.2
【相关文献】
1.TI TMS320C6000 DSPs的FLASH引导设计与实现 [J], 万轩旻;王霄峻
2.TMS320C6000系列DSP的Flash启动设计 [J], 赵凡;丑武胜;刘敬猛;王田苗
3.基于TMS320C6000系列DSP的Flash编程方法 [J], 白汉斌;刘峰;张明敏
4.TMS320C6000系列DSP主机引导方式的实现 [J], 战云
5.TMS320C6000系列DSP的Flash引导研究 [J], 李忠武
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第2章 TMS320C6000系列DSP硬件结构

• 2.3.1 外部存储器接口概述 • EMIF是外部存储器和TMS320C6000片内其他单元的接口，CPU访问外部存储器必须通过外部存储器接口（EMIF）为各种外部器件提供无缝接口。其数据宽度为32位，可寻址的空间为4GB，数据吞吐能力可以达到932Mb/s，支持的器件类型如下： • 流水线式同步突发RAM（SBSRAM）； • 同步动态RAM（SDRAM）； • 异步器件，包括SRAM，ROM和FIFO等； • 外部共享存储器。 • TMS320C620x/C670x的EMIF通过4种请求器处理外部总线请求： • CPU程序取指的片内程序存储器控制器； • CPU数据取指的片内数据存储器控制器； • 片内直接存储器存取控制器； • 外部共享存储器设备的控制器（通过EMIF仲裁信号）。
二级内部存储器
• 2．一级数据Cache（L1D） • 一级数据Cache（L1D）是含有64个集的4KB的双路联合集缓存，每行大小为32字节，由于存取的最小单位为字，所以每一个申请提交的地址的最低2位都将被L1D忽略，位2作为字地址，位3和位4作为4个8 字节子行的选择子，其后的6位选择缓存中相应的组，地址中剩余的其他位作为申请数据的唯一标示，如图2-27所示。
外部存储器接口
当同时存在多个请求同时到达，EMIF根据优先级进行仲裁并响应各个请求。TMS320C620x/C670xDSP中的EMIF位置如图2-30的阴影部分。
外部存储器接口EMIF
• 1．TMS320C6201/C6701的外部存储器接口 • 图2-31为TMS320C6201/C6701外部存储器接口信号图。表2-17为接口信号的详细说明。
TMS320C62x/C67x/C64x系列DSP的CPU 数据通路分别如图所示。其数据通路的主要组成部分如下：

TMS320C6000 DSP介绍

Highest Performance DSPs
C6000
TM
High Performance
Market Endorses C6000™ as the Preferred DSP for High-Performance Applications
More than $3.5 billion design-ins spanning hundreds of applications More than 10,000 developers as measured by tool shipments More than 100 third parties committed to the C6000 platform with hundreds of announced hardware and software products
L1 S1 M1 D1
D2 M2 S2 L2
Interrupts
• Load Store Architecture • CPU • Dual Data Path • 8 functional units • 8 32-bit instructions/cycle • 32-bit Address Range • Integer Instruction Features • Data byte addressable (8-, 16-, 32-bit data) • 8-bits overflow protection • Saturation • Bit-field extract, set, clear • Bit counting • Normalization
Widely adopted by communications markets

浅谈TMS320C6000系列中断设置问题

浅谈TMS320C6000系列中断设置问题本文只要是关于TMS320C6000和DSP的相关介绍，并着重对TMS320C6000系列中断设置问题进行了详尽的阐述。

DSP随着DSP（数字信号处理器）系统的广泛应用，其程序规模也随之不断扩大，使用芯片本身自带的Boot-loader通过Flash存储器来引导DSP程序，往往受到程序大小和结构的制约，比如程序很大超过厂商固化boot的范围，再如中断向量表的不同位置对程序boot 跳转的影响，等等，因此越来越需要更加灵活的引导方式。

系统上电后，由引导程序将DSP的应用程序从该存储器引导到DSP应用板上的高速存储器（如内部SRAM、SDRAM等）中。

由于Flash存储器具有电信号删除功能，且删除速度快，集成度高，因此已成为此种存储器的首选。

由于Flash存储器的存取速度较慢，写入Flash存储器的程序将在系统上电时被DSP装载到快速的存储器中运行，这个过程称为Boot loader。

不同的DSP有不同的引导方式。

DSP编程DSP系统的引导装载是指在系统加电后，系统自行将一段存储在外部非易失性存储器中的代码移植到内部DSP的高速RAM中并执行的过程。

因此，在引导装载系统中，外部非易失性存储器和DSP的性能显得尤为重要。

FLASH存储器是一种高密度、非易失性的电可擦写存储器。

而且单位存储比特的价格比传统的EPROM要低，所以十分适合于作为外扩存储器。

在系统加电之前，必须先将引导程序和用户程序写入FLASH中。

编程时，除了可以利用专用的硬件编程器实现对FLASH的编程之外，FLASH通常还支持DSP软件编程以实现同样的功能。

当系统加电之后，一般首先在FLASH中运行引导程序，并由其自行完成对用户程序的移植操作，然后再由DSP高速运行移人到DSP片内的用户程序。

DSP编程技巧mposerStudio）是TI公司开发的一个完整的DSP集成开发环境。

由于TI 的DSP使用非常广泛，使得CCS也就成为使用最为广泛的DSP开发软件之一。

TMS320C6000系列芯片支持库(CSL)-中文

TMS320C6000 系列芯片支持库（CSL）应用程序接口参考向导
序言关于本文档 TMS320C6000 系列芯片支持库（CSL）是一组应用程序接口（API）,用于配置和控制片上外设。使用 CSL 可以为开发者除去冗长乏味的硬件相关工作，包括：外设更容易使用，在器件层上相互兼容，缩短开发周期，易移植和标准化。一个版本的 CSL 可以应用于全系列的 TMS320C6000 器件。本文档按下列所示组织： □ 介绍--CSL高层次概述 □ 27个CSL API模块章节 □ HAL宏模块章节 □ 在没有DSP/BIOS情况下使用CSL API □ 寄存器描述 □ 怎样使用CSL □ 新旧CACHE寄存器对照 □ 术语表怎样使用本文档在本文中描述的TMS320C6000系列芯片支持库（CSL）如下： □ 第1章为CSL概述，包括CSL API模块所支持的各种C6000系列芯片列表和API模块列表。 □ 接下来的每一章讨论一个单一的CSL API模块，并提供：
HPI_SUPPORT I2C_SUPPORT IRQ_SUPPORT MCASP_SUPPORT MCBSP_SUPPORT MDIO_SUPPORT PCI_SUPPORT PWR_SUPPORT TCP_SUPPORT TIMER_SUPPORT UTOP_SUPPORT VCP_SUPPORT VIC_SUPPORT VP_SUPPORT XBUS_SUPPORT
存器的地址。每个模块的配置结构数据类型定义中包含PER_config()函数。例1-1为该函数的一个示例。例1-1．PER_config()函数使用
4
PER_Config MyConfig = { reg0, reg1,
…
};
…
PER_config(&MyConfig);

基于TMS320C6000系列DSP器件实现嵌入式系统的优化设计

基于TMS320C6000系列DSP器件实现嵌入式系统的优化设计1TMS320C6000的硬件设计和指令系统TMS320C6000系列DSP（数字信号处理器）是TI公司最新推出的一种并行处理的数字信号处理器。

它是基于TI的VLIW技术的，其中，TMS320C62xx是定点处理器，TMS320C67xx 是浮点处理器。

本文主要讨论TMS320C6201。

该处理器的工作频率最高可以采用50MHz，经内部4倍频后升至200MHz，每个时钟周期最多可以并行执行8条指令，从而可以实现1600MIPS的定点运算能力，而且完成1024定点FFT的时间只需70μs。

1.1TMS320C6000的硬件结构TMS320C6000的CPU有两个数据通道A和B，每个通道有16个32位字长的寄存器（A0～A15，B0～B15），四个功能单元（L，S，M，D），每个功能单元负责完成一定的算术或者逻辑运行。

A、B两通道的寄存器并不是完全共享，只能通过TM320C6000提供的两个交换通道1X、2X，才能实现处理单元从不同通道的寄存器堆那里获取32位字长的操作数。

TMS320C6000的地址线为32位，存储器寻址空间是4G。

C6201片内集成有1MbitSRAM——512Kbit的程序存储器（根据需要可全部配置成Cache）和512Kbit的数据存储器。

通过片内的程序存储空间控制器，CPU一次可以取出256bit，即一次最多可以取出8条32位指令。

C6201有32位的外部存储接口EMIF为CPU访问外围设备提供了无缝接口。

外围设备可以是同步动态存储器（SDRAM）、同步突发静态存储器（SBSRAM）、静态存储器（SRAM）、只读存储器（ROM），也可以是FIFO寄存器。

为了便于进行多信道数字信号处理，TMS320C6000配备了多信道带缓冲能力的串口McBSP。

McBSP的功能非常强大，除具有一般DSP串口功能之外，还可以支持T1/E1、ST-BUS、IOM2、SPI、IIS等不同标准。

DSP器件原理与应用-05 TMS320C6000系列DSP集成外设

C6455 1 C6722 C6726 C6727
2
1
13
2
1
13
2
1
13
1
1
13
2
1 2 64-bit TCP2 VCP2
2
2
21
3
2
21
3
2
21
5.2 片内存储器
5.2.1 简介
C6000 系列 DSP 片内集成了大容量存储器，存储器的容量和结构随芯片不同而有所差别。对于 C620x/C670x，片内存储器分为程序区间和数据区间两部分，其中程序区间可以作为普通 SRAM 映射到存储空间，也可以作为高速缓存。对于 C621x/C671x/C64x，片内采用二级存储器结构。第 1 级存储器包括相互独立的程序缓存（L1P）和数据缓存（L1D），只能作为高速缓存被 CPU 访问。第 2 级存储器（L2）是一个统一的程序/数据空间，可以整体作为 SRAM 映射到存储空间，也可以整体作为第 2 级缓存，或者按比例组合。
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100/1000
HPI
1 16-bit
1 16-bit 1 16-bit 1 16-bit
1 16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit 1 32/16-bit
Map 0
0140 0000h – 0140 FFFFh 0140 0000h – 0141 FFFFh 0142 0000h – 0143 FFFFh 0140 0000h – 0143 FFFFh 0144 0000h – 0145 FFFFh 0140 0000h – 0140 FFFFh 0140 0000h – 0140 FFFFh 0140 0000h – 0140 FFFFh

TMS320C6000系列DSPs简介

• 从以上两点可以看出， VLIW结构的DSPs的代码效率对编译器的代码压缩效率依赖较大。
C6000系列DSPs的CPU结构
• C62xx和C67xx系列的CPU结构相同，包括以下几个部分
– 程序取指单元(Program Fetch) – 指令分配单元(Program Dispatch) – 指令译码单元(Instruction Decode) – 32个32位寄存器，分为两组，每组 16个(Register
TMS320C6000系列DSPs简介
• 使用DSPs的必要性 • 实时DSP系统的构成 • DSPs针对DSP算法的结构特点 • 衡量DSPs性能的一些常用指标 • TMS320C6000系列概况 • C6000的总体结构 • C6000的CPU结构特点 • C6000的片内集成外设
使用DSPs的必要性
– 数据收发采用多级缓冲结构，片内数据搬移可与片外通信同时进行。
• Power-Down 逻辑
Power-Down 逻辑的功能是关闭芯片的一些开关操作，在不丢失数据的前提下，显著降低芯片的功耗。共有三种模式：PD1、PD2、PD3 • PD1模式用于在CPU边沿处屏蔽时钟输入
• PD2模式用于挂起PLL输出后的整个时钟系统
• PD3模式不仅暂停内部时钟系统而且还短开PLL于外时钟的连接，因而功耗最小。
外引脚PD用于反应DSP当前的PD状态
• 扩展总线XB(C6202、C6203)
XB是在HPI的基础上发展的，同时也可用做第二条外部总线。XB既可以当作HPI增强版使用，又可以当作第二个I/O口使用。
– 在用作主机口HPI时，提供了同步/异步两种模式。同步模式相当于32bitHPI；异步模式支持多种协议。

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EMIF control registers and asynchronous interface signals Flash functionality and performance considerations Full example using AMD’s AM29LV800 Full example using AMD’s AM29LV040 Contents
TMS320C6000 is a trademark of Texas Instruments. All trademarks are the property of their respective owners.
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SPRA568A
2.8 Read-to-Write Timing for C6211/C6711/C64x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.8.1 Setting TA Parameters for a Specific Asynchronous SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.8.2 MTYPE Setting for the C620x/C670x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.8.3 MTYPE Setting for the C6211/C6711/C64x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3 Full Example for Programming AMD’s AM29LV800-90 (ARDY Interface) . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.1 Hardware Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2 Register Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.1 Read Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.2.2 Write Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.3 Software Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.1 Read Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3.2 Write Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Full Example for Programming AMD’s AM29LV040-70 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.1 Hardware Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.1.1 Read Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.1.2 Write Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.2 Software Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.2.1 Read Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.2.2 Write Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
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Overview of EMIF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 EMIF Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 EMIF Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 CE Space Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 C620x/C670x EMIF ROM Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 C6211/C6711/C64x EMIF x8/x16/x32/x64 Asynchronous Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1 Byte Lane Alignment on the C6211/C6711 EMIF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2 C64x Byte-Lane Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Application Report
SPRA568A - February 2002
TMS320C6000 EMIF to External Flash Memory
Kyle Castille ABSTRACT Interfacing external flash memory to the Texas Instruments TMS320C6000 digital signal processor (DSP) is simple compared to previous generations of TI DSPs. The TMS320C6000 advanced external memory interface (EMIF) provides a glueless interface to a variety of external memory devices. This document describes the following: Digital Signal Processing Solutions