TMS320C6713的FLASH引導(dǎo)裝載系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、tms320c6713的flash引導(dǎo)裝載系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的引導(dǎo)裝載是指在系統(tǒng)加電時，由dsp將一段存儲在外部非易失性存儲器中的代碼移植到內(nèi)部高速存儲器單元并執(zhí)行的過程。這種方式即可利用外部存儲單元擴(kuò)展dsp本身有限的rom資源，又能充分發(fā)揮dsp內(nèi)部資源的高速效能。因此，引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的性能挺直關(guān)系到囫圇dsp系統(tǒng)的牢靠性和處理速度，是dsp系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必不行少的重要環(huán)節(jié)。在裝載系統(tǒng)中，外部非易失性存儲器和dsp的性能尤為重要。flash是一種高密度、非易失性的電可擦寫存儲器，而且單位存儲比特的價格比傳統(tǒng)eprom要低。為此，本文介紹了tms320c6713浮點(diǎn)dsp芯片和sst公司提供的sst39

2、vf400aflash存儲器的基本特點(diǎn)，給出了用法該flash存儲器設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)完整的tms320c6713dsp引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的詳細(xì)辦法。1硬件設(shè)計(jì)1.1主要芯片介紹dsp自動引導(dǎo)裝載系統(tǒng)主要用法dsp芯片(tms320c6713)和外擴(kuò)存儲器(sst39vf400a)兩種芯片來實(shí)現(xiàn)。其中tms320c6713是一款高性能的32位浮點(diǎn)dsp，適用于專業(yè)音頻信號處理。該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在tms320c62xx的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)制成的，其內(nèi)部集成了多個功能單元，并采納了先進(jìn)的vliw體系結(jié)構(gòu)及流水線技術(shù)；它采納3.3v的io和1.8v的內(nèi)核電壓供電方式，并具有兩級cache緩存結(jié)構(gòu)。除此之外，它還有以

3、下兩個主要特點(diǎn)：第一是運(yùn)行速度快。公司(ti)推出的這一款300mhz的tms320c6713數(shù)字信號處理器(dsp)的處理速度高達(dá)1800mflops。tms320c6713可以用法的工作時鐘和對應(yīng)命令周期表如表1所列。第二是精度高。tms320c6713有三個因素影響著浮點(diǎn)格式的內(nèi)在高精度。首先，浮點(diǎn)dsp的24位io字長在整數(shù)與實(shí)數(shù)值方面可實(shí)現(xiàn)比定點(diǎn)器件中常用的16位字長更高的精確度。其次取冪大幅提高了應(yīng)用可用的動態(tài)范圍，較大的動態(tài)范圍對處理極大數(shù)據(jù)集以及難以便利預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)集范圍的狀況相當(dāng)重要。第三，硬件內(nèi)部的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示法比定點(diǎn)器件更為精確，這就保證了終于結(jié)果的更高精確度。sst39vf

4、400a是sst公司推出的flash存儲器。該器件非常適合用作外擴(kuò)存儲器，它的存儲容量為4mb，采納3.3v單電源供電，因而無需額外提供高電壓即可通過一些特別的指令字序列來實(shí)現(xiàn)對各個子模塊的讀寫和擦除。并可重復(fù)十萬次以上，此外，還可通過dsp編程來實(shí)現(xiàn)對它的讀寫操作，非常適合于系統(tǒng)的調(diào)試和開發(fā)。1.2系統(tǒng)硬件接口設(shè)計(jì)dsp拜訪片外存儲器主要通過外部存儲器接口(emif)完成。它不僅具有很強(qiáng)的接口能力(可以和各種存儲器挺直接口)，而且具有很高的數(shù)據(jù)吞吐能力(高達(dá)1200mbs)。tms320c6713的emif能支持8位、16位和32位寬的全部存儲器，當(dāng)從這些窄位寬的存儲空間讀寫數(shù)據(jù)時，emif

5、會將多個數(shù)據(jù)打包成一個32位的值，而不必增強(qiáng)額外。tms320c6713與sst39vf400的接口電路設(shè)計(jì)1所示。該電路主要通過dsp的相關(guān)輸出管腳來控制flash的擦除和讀寫。其中，a0a19為地址線，dq0dq15為數(shù)據(jù)線，oe和we分離為輸出訪能和寫使能，ce1為片使能。因?yàn)閠ms320c6713默認(rèn)的引導(dǎo)模式是從外部ce1空間的16位flash來引導(dǎo)裝載，所以，tms320c6713的ce1和flash的片選ce相連。2軟件設(shè)計(jì)本引導(dǎo)裝載系統(tǒng)主要由用戶應(yīng)用程序和fbtc(theflashburntargetcomponent)程序兩部分構(gòu)成，圖2所示是基于ccs的flash存儲器燒寫

6、系統(tǒng)框圖。其中，用戶程序除了要完成用戶設(shè)計(jì)要求外，還要對dsp板上的emif寄存器舉行設(shè)置；fbtc程序則包括flash存儲器燒寫算法、初始化操作、地址映射等。2.1用戶程序設(shè)計(jì)用戶可按照設(shè)計(jì)要求及實(shí)際算法編寫用戶主程序。除此之外，用戶還要按照自己的目標(biāo)板上存儲器分配舉行配置。tms320c6713芯片上電后，若挑選從emif引導(dǎo)程序，dsp則自動將位于地址空間ce1(0x900000000x9fffffff)開始的1kb代碼傳輸?shù)降刂房臻g0處。它的數(shù)據(jù)傳輸采納默認(rèn)時序，用戶可以挑選外部程序存儲器的寬度(8位16位32位)，然后由emif自動將幾次讀人的數(shù)據(jù)合成為32位數(shù)據(jù)。傳輸由dsp中的e

7、d-ma通道以單幀形式自動舉行。傳輸完成后，程序從地址0處開頭運(yùn)行。因此，要在tms320c6713中實(shí)現(xiàn)基于flash的自引導(dǎo)功能，必需將flash配置在dsp的ce1地址空間中。在這里，用戶要編寫的emif配置文件是c6713emif.s62，其程序設(shè)計(jì)代碼如下：實(shí)際上，除了要對emif舉行配置外，用戶還必需在鏈接文件中為某些段制定兩個不同的地址：一個是導(dǎo)入地址，一個是運(yùn)行地址。導(dǎo)入地址用來打算裝載器把段的原始數(shù)據(jù)放在何處，而運(yùn)行地址就是該段代碼運(yùn)行的地址。制定兩個地址的目的是為了加快代碼執(zhí)行速度。它們的鏈接可由*.cmd文件來實(shí)現(xiàn)。對存儲器的設(shè)置如下：iram：origin=000000

8、00hlength=0000fa00h(內(nèi)部ram)flash_boot：origin=0x90000000length=00000400h(存儲自舉代碼)flash_rest：origin=0x90000400length=0001fc00h(存儲主程序代碼等)在完成用戶主程序、emif配置文件、鏈接指令文件后，就可利用ti公司的dsp集成開發(fā)環(huán)境ccs舉行編譯、調(diào)試及鏈接，以生成用戶應(yīng)用程序的目標(biāo)文件*.out。2.2fbtc程序的設(shè)計(jì)fbtc程序主要是針對dsp目標(biāo)板上的flash存儲器舉行操作。即通過一定的編程指令序列來控制flash的工作方式。這些指令序列是一些特定字符的組合，只要向

9、flash中的特定寄存器以特定的挨次輸入這些字符，即可進(jìn)入相應(yīng)的編程模式。sst39vf400中的主要指令和寫入地址如表2所列。fbtc程序主函數(shù)的狀態(tài)圖3所示。圖3中的信息處理函數(shù)可依據(jù)flashburn編程協(xié)議提供的信息格式來設(shè)計(jì)；指令處理函數(shù)主要包括flash的擦除、讀取和燒寫。同樣的，fbtc程序設(shè)計(jì)完成后，也可利用ti公司的dsp集成開發(fā)環(huán)境ccs舉行編譯、調(diào)試及鏈接，從而生成fbtc程序的目標(biāo)文件*.out。3flash的燒寫對flash存儲器舉行燒寫普通有以下幾種辦法：一是通過編程器燒寫；二是通過開發(fā)商提供的特地?zé)龑戃浖ぞ吲e行燒寫；三是自己編寫燒寫程序通過dsp燒寫。本文是通過

10、ti公司提供的flashburn軟件來對flash存儲器舉行燒寫。將flashburn與ccs、hex文件轉(zhuǎn)換工具以及fbtc協(xié)作用法，可以便利快捷地將用戶數(shù)據(jù)與程序?qū)懭雈lash存儲器。flashburn采納圖形化界面，用法便利，用戶只要容易配置幾個操作參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對flash存儲器舉行擦除、燒寫和查看內(nèi)存內(nèi)容等多項(xiàng)功能操作。其詳細(xì)步驟如下：(1)編寫用戶程序，通過ccs編譯、鏈接生成目標(biāo)文件user.out；(2)編寫fbtc程序，通過ccs編譯、鏈接以生成目標(biāo)文件fbtc.out；(3)編寫hex6x指令文件(*.cmd)，并利用hex6x來執(zhí)行這個文件，然后將用戶目標(biāo)文件user.out轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制格式user.hex。hex6x指令文件如下：(4)打開flashburn軟件，新建一個*.cdd文件并設(shè)置，其設(shè)置暗示圖4所示；(5)裝載fbtc.out，然后再擦除和燒寫flash；(6)去掉器并復(fù)位dsp目標(biāo)板，以使程序自動加載運(yùn)行。4