基于JTAG的54xDSP并行自舉實(shí)現(xiàn)方法及應(yīng)用

1、    基于jtag的54xdsp并行自舉實(shí)現(xiàn)方法及應(yīng)用    陳迪樓【摘要】 ti公司的tms320c54xdsp支持多種自舉方式，其中并行啟動(dòng)方式是最常用的模式。利用fpga設(shè)計(jì)了一種基于jtag下載的并行自舉方法，介紹了硬件及軟件設(shè)計(jì)方案，并給出了關(guān)鍵程序的代碼，該技術(shù)已在實(shí)際項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】 tms320c54xdsp 并行自舉 jtag一、引言tms320c54x系列dsp程序代碼存儲(chǔ)于外部非易失存儲(chǔ)器芯片中，在上電或復(fù)位時(shí)將存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器芯片中的代碼搬移到dsp片內(nèi)或者片外的ram中全速運(yùn)行，這種搬移的過(guò)程稱為“自舉加載1”。

2、dsp自舉方式有多種方式，如hpi、串行eeprom、標(biāo)準(zhǔn)串口、并口和i/o口自舉等，其中并行自舉方式是最為常用的一種模式，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)硬件采取dsp芯片與外部存儲(chǔ)芯片flash相連，軟件在dsp的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境ccs下通過(guò)編寫程序，通過(guò)仿真器在線將程序代碼燒寫至flash后再實(shí)現(xiàn)dsp程序自舉，很多同仁已經(jīng)有了設(shè)計(jì)報(bào)告2 3 4。本文結(jié)合fpga介紹一種基于jtag的下載方式實(shí)現(xiàn)dsp的并行啟動(dòng)。二、硬件設(shè)計(jì)聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)組（jtag：joint test action group）最早開(kāi)發(fā)了ieee1149.1邊界掃描測(cè)試技術(shù)規(guī)范，幾乎所有fpga或dsp器件均遵守該規(guī)范，器件都含有jtag口。

3、隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)通常采用dsp+fpga硬件架構(gòu)。本應(yīng)用硬件原理框圖如圖1所示，dsp采用ti公司的tms320c54xdsp，fpga芯片選擇的是xilinx公司的xc2vp4，配置芯片選用推薦的xcf04， dsp程序存儲(chǔ)芯片選擇的xilinx公司的xc18v01。芯片xcf04、xc2vp4、xc18v01通過(guò)串行菊花鏈方式連接，如圖2所示。通過(guò)xilinx公司的impact配置工具，采用jtag編程器下載電纜直接將程序代碼燒寫進(jìn)程序代碼存儲(chǔ)芯片xc18v01。三、實(shí)現(xiàn)方案3.1 并行自舉模式tl公司的dsp芯片出廠時(shí)，在片內(nèi)rom中固化有引導(dǎo)裝載程序bootlo

4、ader，其主要功能就是將外部的程序裝載到片內(nèi)ram中運(yùn)行，以提高dsp的運(yùn)行速度。bootloader程序在運(yùn)行搬移程序之前，首先進(jìn)行初始化，包括設(shè)置cpu狀態(tài)寄存器的值、關(guān)閉中斷、將內(nèi)部ram映射在程序/數(shù)據(jù)空間，同時(shí)為訪問(wèn)數(shù)據(jù)和程序空間設(shè)置七個(gè)軟件等待，然后根據(jù)硬件的設(shè)計(jì)完成不同方式下程序的搬移加載。本文法看似有串行方式，實(shí)際采取的是并行模式5，自舉過(guò)程最終會(huì)選擇并行啟動(dòng)模式。并行模式下，bootloader程序檢測(cè)0xffffh地址i/o空間，讀取標(biāo)志位。如果沒(méi)有檢測(cè)到，接著從數(shù)據(jù)空間0xffffh處讀取boot表的起始地址，然后跳到該地址讀取地址中的標(biāo)志值。如果為0x08aah，則為

5、8位并行裝載程序；如果為0xloaah，則為16位并行裝載。判斷boot方式后，bootloader程序就進(jìn)入相應(yīng)的子程序，加載代碼，具體流程如圖3所示：3.2 自舉表建立為了實(shí)現(xiàn)dsp并行加電自舉，代碼數(shù)據(jù)必須按照自舉表的格式組織。自舉表內(nèi)容包括boot表頭和欲加載的應(yīng)用程序代碼。boot表頭包括欲加載的應(yīng)用程序代碼長(zhǎng)度、代碼段存放的目標(biāo)地址、程序人口地址等信息， bootloader程序根據(jù)自舉表中前部分用戶起始地址，把后面的用戶程序代碼加載到dsp片內(nèi)程序空間中相應(yīng)的用戶地址空間。自舉表的格式可以手工構(gòu)造，更一般是通過(guò)ti的 hex500格式轉(zhuǎn)換器工具自動(dòng)生成。結(jié)合實(shí)例說(shuō)明，在ccs環(huán)境

6、6下，工程文件經(jīng)過(guò)編譯鏈接后生成out文件，假設(shè)為sample.out， 在dos命令行方式下可以指定特定參數(shù)通過(guò)hex500工具生成hex文件，也可以先編寫燒寫配置文件linkprom.cmd， 文件應(yīng)與sample. out路徑相同， cmd文件為文本格式文件，內(nèi)容如下：sample.out /編譯鏈接后生成的out文件-map linkmap.map /內(nèi)存映射map文件-o write.hex /生成指定的hex文件-i /輸出文件格式為intel hex格式-boot /指定加載表類型-bootorg 0x0002 /加載表的起始位置-memwidth 8 /目標(biāo)系統(tǒng)存儲(chǔ)器位寬-ro

7、mwidth 16 /外部存儲(chǔ)器位寬-e 0x7f80 /程序入口地址結(jié)束語(yǔ)：本方法多年實(shí)踐證明有效，并成功應(yīng)用于多個(gè)工程項(xiàng)目，相對(duì)傳統(tǒng)的并行flash自舉方式有如下優(yōu)點(diǎn)：a）串口存儲(chǔ)芯片相對(duì)于并行芯片，管腳少，降低了硬件布線復(fù)雜度。b）只需要將幾根jtag下載接口線引出設(shè)備外，就可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部程序代碼下載更新。c）程序代碼更新，編譯鏈接下載整個(gè)過(guò)程，可不需要dsp在線仿真器參與。參 考 文 獻(xiàn)1tms320vc5402a/vc5409a/vc5410a/vc5416 bootloader（revf）eb. texas instruments. 20062 張冠男，張坤. 基于flash編程技術(shù)的dsp并行引導(dǎo)裝載模式的設(shè)計(jì)j.電子元器件應(yīng)用. 2005.7（3）：38-41.3 郭改枝，范鵬程.tms320c54x dsp自舉加載技術(shù)j.內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào).2008.37（02）：216-218.4 胡洪波，梁書(shū)劍，張德興.tms320vc5416dsp存儲(chǔ)空間配置方法研究j.價(jià)值工程.2011（7）：149-15