TMS320VC5402DSP并行8bitEPROM引導裝載方法研究(精)

1、TMS320VC5402 DS 并行 8bit EPROM 引導裝載方法研究摘要：TMS320VC5402 DS1P 片并行引導的特點和引導的過程中，設(shè)計 了并行 8bit EPROM 引導裝載的電路，并給出了實現(xiàn)方法。實踐證明，該電路和 方法在利用 TMS320VC5402 DS 芯片設(shè)計系統(tǒng)時非常簡便，具有很大的實用性。關(guān)鍵詞：DSP 引導裝載 并行引導表TMS320VC5402 以下簡稱 C5402 是德州儀器公司（TI）推出的性價比極 高的16bit 定點數(shù)字信號處理器（DSP，操作速率可達 100MIPS 它的內(nèi)部資 源配置為用戶構(gòu)造系統(tǒng)提供了很大便利。C5402 芯片配置有 4KX

2、16bit 片內(nèi)屏蔽式的 RO（F000h-FFFFh。在 4K ROM資源里，包含了 Bootloader 程序。這個 Bootloader 程序在系統(tǒng)通電后能 自動將存放在外部載體的用戶代碼引導到程序存儲器的任何空間或片內(nèi)RAM如果芯片的 MP/MC 腳在復位時為低電位，指令從片內(nèi)ROM 勺 FF80h 地址開始執(zhí)行，在 FF80h 地址后有一個跳轉(zhuǎn)指令自動轉(zhuǎn)入到 Bootloader 程序，由 Bootloader程序進行引導裝載用戶程序。C5402 芯片內(nèi)包含有 16KX16bit 雙存取的 RAM （DARAM。 DARAI 分成兩個 塊，每個塊為 8K，每個塊在一個機器周期內(nèi)支持兩

3、次讀或一次讀和一次寫。片 內(nèi) DARA位于數(shù)據(jù)空間 0080h-3FFFh 地址，通過設(shè)置 C5402 寄存器 PMST 勺 OVLY為 1,可以把片內(nèi) RAMI 央射成程序/數(shù)據(jù)存儲空間。用戶在設(shè)計自己的系 統(tǒng)時，如程序容量不超過 16K,則可考慮充分利用芯片的內(nèi)部資源，采用引導 裝載的方式，以降低系統(tǒng)的設(shè)計難度和設(shè)計成本、縮短產(chǎn)品研制周期。1 8bit EPROM 引導裝載的特點和初始化TMS320VC5402 Bootloader 用于在芯片通電時將存儲于外部的用戶代碼傳 輸?shù)絻?nèi)部或外部程序存儲器，用戶代碼可存儲在外部速度較慢的非失憶性的存 儲器內(nèi)，使C5402 能外擴普通低速的 EPR

4、O。經(jīng)引導后，用戶代碼可裝載到高 速的片內(nèi)或片外RAM 中執(zhí)行，以充分發(fā)揮 C5402 指令高速運行的特點。Bootloader 能提供許多種引導方式以適配不同的系統(tǒng)設(shè)備，包括兩種并行 總線方式、串口方式以及主機口方式(HPI)，具有很強的系統(tǒng)靈活性。同時支 持 8 位字節(jié)和16 位字的模式。8bit EPROM 并行引導是設(shè)計 C5402 DSP 系統(tǒng)最 常用、最經(jīng)濟、最簡便的引導方式，用戶代碼可存儲在低速的EPROM 卜設(shè)中，其地址位于外部數(shù)據(jù)空間的 4000hFFFFh 段，共 48K。要實現(xiàn) EPROI 并行引導 至片內(nèi) RAM C5402 首先要進行如下初始化設(shè)置：(1)將芯片的 M

5、P/M(腳接地，使 C5402 工作在微計算機方式;(2)設(shè)置寄存器 PMST 中 OVLY=1 使片內(nèi) RAM00803FFFh 既映射在程序 區(qū)，又映射在數(shù)據(jù)區(qū)；(3)設(shè)置寄存器 PMST 中 DROM=0 使 F000hFFFFh 映射在外部數(shù)據(jù)區(qū);(4)程序和數(shù)據(jù)空間設(shè)置成 7 個等待狀態(tài)（2）、 （ 3）、 （ 4）項用 C5402 芯片掩摸 ROM 中的引導程序?qū)崿F(xiàn)。在 C5402上電復位后，指令總是從 FF80h 處執(zhí)行，然后自動跳轉(zhuǎn)到內(nèi)部引導程序 入口地址F800h,判斷芯片 MP/M（位，若為邏輯 0,則執(zhí)行引導程序。2 8bit EPROM 引導裝載的實現(xiàn)2.1 EPROM

6、 并行弓 I 導過程為使 C5402 能有效地把外擴 EPROI 中的程序引導到芯片內(nèi) RAM 需要編制 一個引導表。引導表定位于數(shù)據(jù)空間的 4000hFFFFh 段，引導表的內(nèi)容包含如 下幾個方面：（1）引導方式的標識；（2）程序存放的目標首地址；（3）程序 執(zhí)行的入口址址；（4）用戶程序代碼；（5）用戶程序塊長度。引導表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過執(zhí)行鏈接命令程序和 Hex 轉(zhuǎn)換公用命令程序形成 的。在鏈接命令程序中分配了程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在Hex 轉(zhuǎn)換公用命令程序中定義了引導方式、程序執(zhí)行的入口地址和外部 EPROI 的首地址。片內(nèi) ROM 勺引導程序首先讀取 I/O 空間的 FFFFh 地址內(nèi)容（指定

7、為4000h）作為引導表的起始地址，通過判別引導表起始地址內(nèi)的引導標識來確定 是 8位并行還是 16 位并行引導方式。若引導標識是 10AAh 則是 16 位的并行 引導方式；若引導標識是 08AAh 則是 8 位的并行引導方式。當從 I/O 空間 FFFFh 地址讀取不到有效的引導標識時，片內(nèi) ROM 勺引導程 序即讀取數(shù)據(jù)空間 FFFFh 的內(nèi)容作為引導表的起始地址。同樣通過判別引導表 起始地址內(nèi)的引導標識來確定是 8 位并行還是 16 位并行引導方式。當 EPROI 數(shù) 據(jù)位寬是8bit 時，則要讀取數(shù)據(jù)空間 FFFFh 地址的內(nèi)容（低字節(jié)）和 FFFEh 地 址的內(nèi)容（高字節(jié)）作為引導

8、表的起始地址。2.2 硬件實現(xiàn)電路8bit EPROM 引導裝載的實現(xiàn)電路如圖 1 所示圖中 D3 D4 器件為 74AHC373 提供了 C5402 采集 I/O 端口地址 FFFFh 的 數(shù)據(jù)，這里設(shè)置為 4000h。EPRO 選用 27C512-60（ 64k），緩沖器 74AHC244 乍 電平變換用，EPROI 的片選端和緩沖器的選通端同時接 C5402 的數(shù)據(jù)選通信號 MSTRB 當程序引導完后，MSTR 為高，緩沖器 74AHC244 俞出為高阻，可以并 掛在數(shù)據(jù)總線上。當 C5402 讀取 I/O 端口地址 FFFFh 時，IOSTRB 為低有效，同時地址線 A15為高，經(jīng)反相

9、與 IOSTRB 信號相“或”，以選通 D3 D4 器件，C5402 即采集 到引導表起始地址 4000h。當用戶不采用從 I/O 端口讀取引導表起始地址時， C5402 將讀取數(shù)據(jù)文憑間 FFFFh 地址的內(nèi)容和 FFFEh 地址的內(nèi)容作為引導表的 起始地址。在將程序代碼用編程器寫入到EPROIW，將 EPRO 的 FFFFh 地址和FFFEh 內(nèi)容寫定為 00 和 40 即可。若使用低于 64k 的 EPROI 時，只要在 EPROM 的最高兩個地址寫入 00 和 40 即可。例如，使用 8K EPROM 而 C5402 的地址線 只用到 A0A12，那么在 EPROI 的 IFFFh 和

10、 IFFEh 地址寫入 00 和 40 即可，并 將 Hex制轉(zhuǎn)換命令程序中的-bootorg 0 x4000 句修改為-bootorg 0 x0000。2.3 編制命令文件程序（1）鏈接命令文件程序（文件名設(shè)為 dsp5402lj.cmd ）:;dsp5402lj.cmd programdsp5402.obj ;輸入?yún)R編后的文件名-o dsp5402.out -m dsp5402.m ap ; 設(shè)定輸出文件名MEMORY 內(nèi)部存儲器分配PAGE 0 ROM origin=0080h length=1000h;程序引導后首地址和塊長度PAGE 1 RAM origin=200h length=

11、500h;定義數(shù)據(jù)塊首地址和塊長度SECTIONS.text:ROM ;將 text 段定義的程序放入程序頁.bss:RAM ;將 bss 段定義的數(shù)據(jù)塊放入數(shù)據(jù)頁(2)Hex 制轉(zhuǎn)換命令程序(文件名設(shè) dsp5402h.cmd):;dsp5402h.cmd programdsp5402.out ;輸入鏈接后的文件名-o dsp5402.m1 ;定義輸出文件名和格式-m1 ;輸入文件格式為 Motrola-s1-memwidth 8 ;定義 8 位 EPROM-romwidth 8 ;輸出文件是字節(jié)-bbtorg 0 x4000;外擴 EPRO 存放代碼的首地址-e 0 x0080 ;定義引導

12、后程序執(zhí)行的入口地址SCTIONS .text:BOOT2.4 創(chuàng)建并行引導表為充分發(fā)揮 C5402 的引導特點，必須建立一個包含完整數(shù)據(jù)流的引導表。 引導表通過 Hex 轉(zhuǎn)換應用工具來實現(xiàn)。當執(zhí)行 Hex 轉(zhuǎn)換命令程序時，不同的引 導方式和引導選項，建立的引導表內(nèi)容將所不同。引導表的建立包括如下三個 步驟：(1)匯編文件用 C5402 匯編語言在文本形式下編程，執(zhí)行如下命令:asm500.exe -1 -v548程序?qū)⒈粎R編成后綴名為 obj 的目標文件，命令中如文件名缺省，目標文 件名與匯編程序源文件名相同。(2)鏈接文件執(zhí)行命令：In k500.exe dsp5402lj.cmddsp5402lj.cmd 為鏈接命令文件名，由用戶編程確定用戶代碼裝載引導的 入口地址、程序塊長度以及程序段和數(shù)據(jù)段的分配。引導表內(nèi)數(shù)據(jù)的每一個塊 同等于 COFF文件的一個初始化段，初始化段包括：.text,.data, 和.sect。未 初始化段為：.bss和.usect。(3)執(zhí)行 Hex 轉(zhuǎn)換公用命令程序執(zhí)行命令：Hex500.exe dsp5402h.cmddsp5402h.cmd 為 Hex 轉(zhuǎn)換命令文件名。對可執(zhí)行