DSP通过外部FLASH实现自引导启动

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。

Flash做为DSP程序加载和引导1 引言在现代数字信号处理系统中，采用Flash做为DSP程序加载和引导是一种常用的方法，它为用户对那些将来可能需要改变数据或代码的系统维护提供了有效手段。

利用Flash器件，能够实现在线程序编写，减少EPROM程序烧写带来的麻烦。

2 Flash AM29LV800B简介Flash存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的特点，不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)功能，而且不会断电丢失数据同时能快速读取数据，它具有在线电擦写、低功耗、大容量、擦写速度快等特点，属于EEPROM的改进产品。

2.1主要性能AM29LV800BB-90EC是AMD公司AM29LV800B系列的一种器件，其主要性能如下：访问时间：90 ns；存储容量：8Mbit；工作温度范围：-55～+125℃：在线编程电压：3.0～3.6 V；低功耗：读操作时电流为7 mA，编程／擦除时电流为15 mA。

2.2引脚功能说明A0-A18：19根地址线；DQ0-DQ14：15根数据线；DQ15／A-1：当配置为16位字模式时，该引脚为数据I／O，组成16位字的最高位DQ15；当配置为8位字节模式时，该引脚为地址输入，为地址线的最低有效位A-1；2.3工作模式2.3.1读模式为了读取数据，系统需将CE和OE设为低电平，同时将WE设为高电平。

在器件上电或硬件复位后，器件默认设置为读模式。

2.3.2写模式为了向器件写入数据或指令，系统需将CE和WE置为低电平，同时将OE 置为高电平，写操作需要4个周期，前3个周期向两个特定地址写入3个特定字符，第4个周期将所需数据写入相应地址：2.3.3复位向器件的任意地址写入特定指令，该器件复位，复位后默认为读模式。

2.3.4自动选择模式向器件两个特定地址写入3个特定的字符，该器件就进入自动选择模式。

在该模式下获取器件的厂商号和设备号，系统必须通过复位指令断开。

2.3.5擦除模式片擦除是一个6周期操作，需向两个特定地址写入4个特定字符。

基于FLASH的TMS320C6416DSP自加载方法实现摘要：本文以TMS320C6416为例，介绍了一种通过编写二次引导程序和烧写FLASH程序，实现DSP上电ROM自加载的方法。

当DSP复位时，会加载位于FLASH前1KB的二次引导程序，然后从地址0x00开始执行二次引导程序。

二次引导程序的作用是将用户程序从FLASH搬移到内部RAM中，再跳转到用户程序入口地址c_int00处开始执行，从而实现DSP芯片的ROM自启动。

关键词：TMS320C6416；二次引导；FLASH1 引言TMS320C6416是TI公司C6000系列中的一款高速定点DSP芯片，采用高性能超长指令集结构内核，主频高达1GHz，片内集成1MB大容量SRAM，同时片外拥有高性能外部存储接口，在许多需要进行大量数字信号处理运算并兼顾高实时性要求的场合得以广泛应用。

基于DSP设计的系统一般都是脱机运行的嵌入式系统，上电后需要用户程序自主加载运行，因此DSP芯片的加载设计尤为重要[1]。

本文给出了该DSP芯片基于外部FLASH的ROM加载方法的设计原理和实现方法。

2 FLASH加载原理TMS320C6416DSP芯片提供了以下3种启动模式：无启动模式（No Boot）、ROM启动（EMIF加载）和主机启动加载，通过配置芯片BEA[19：18]管脚电平即可选择不同模式。

其中ROM启动模式实现简单，速度较快，在实际系统应用中也最广泛。

ROM加载，也就是把程序固化在DSP外扩的非易失类存储器中，利用DSP的引导机制自动加载存储器中的程序。

由于DSP复位后只能从EMIFB的CE1空间向地址0x00处搬移1KB的代码，而通常情况下，用户程序的大小都会超过这个限制，这时就需要二次加载。

在FLASH的前1KB范围内预先存放一小段代码，DSP复位时会把此段代码搬移至内部。

所搬移的1KB代码就是二级引导程序，该二级引导程序实质上将程序从FLASH搬移至内部RAM中，再跳转到程序入口地址c_int00处开始执行[2]。

TMS320C5509A DSP分页烧写FLASH存储器及自举引导的实现方法TI公司的DSP芯片TMS320C5509A（简称5509A）是性能卓越的低功耗定点DSP，在嵌入式系统中有着广泛的应用。

5509A没有自带的片上非易失性存储器，因此需要外部的非易失性存储介质，如EPROM或Flash，来存储程序和数据。

5509A片内有256K字节的RAM。

由于在片内RAM运行程序比片外运行有高速度低功耗等显著优点，通常上电后都需要从片外EPROM或Flash上加载程序到片内RAM，但是芯片自带的自举程序（简称Bootloader）只支持16K字节以内的外部程序加载，因此程序设计往往局限于16K字节空间内，限制了编程的灵活性，不能充分发挥性能，当程序空间大于16K字节时，就需要自己编写程序来实现自举。

下面首先介绍使用5509A对Am29LV800B Flash（简称Flash）存储器进行程序分页烧写的方法，然后介绍利用Bootloader来编程实现多页并行自举引导的方法。

一、分页烧写的实现1、Am29LV800B Flash的连接Flash与5509A的接口很方便，前者只需作为后者的外部数据存储器与其进行连接，而中间的逻辑电路采用CPLD实现即可。

Flash内部可以产生高电压进行编程和擦除操作；只需向其命令存储器写入标准的微处理器指令，具体编程、擦除操作由内部嵌入的算法实现。

文中采用1Mbytes Flash映射为5509A的片外数据存储空间，地址为：0x200000～0x280000，数据总线16位，用于16位方式的并行引导装载。

1MBytes的Flash被分为64页进行访问（表1）。

本文通过向0x20600地址写数据来改变A18——A13的值，从而控制Flash的换页引脚对各个分页进行访问。

地址线扇区扇区大小(KBytes) 页码A18 A17 A16A15A14A13SA0 0-3 0 0 0 0 X X 64 SA1 4-7 0 0 0 1 X X 64 SA2 8-11 0 0 1 0 X X 64 SA3 12-15 0 0 1 1 X X 64 SA4 16-19 0 1 0 0 X X 64 SA5 20-23 0 1 0 1 X X 64 SA6 24-27 0 1 1 0 X X 64 SA7 28-31 0 1 1 1 X X 64 SA8 32-35 1 0 0 0 X X 64 SA9 36-39 1 0 0 1 X X 64SA10 40-43 1 0 1 0 X X 64SA11 44-47 1 0 1 1 X X 64SA12 48-51 1 1 0 0 X X 64SA13 52-55 1 1 0 1 X X 64SA14 56-59 1 1 1 0 X X 64SA15 60-61 1 1 1 1 0 X 32SA16 62 1 1 1 1 1 0 8SA17 62 1 1 1 1 1 0 8SA18 63 1 1 1 1 1 1 16表1 页地址分配2、Am29LV800BFlash的操作命令字及其C语言程序对Flash的读取可以直接进行。