TMS320C6000系列二次Bootloader的設計與實精

1、TMS320C600系列二次 Bootloader 的設計與實現(xiàn)，DSP,二次Bootloader,Flash 存儲器 , 中斷向引言隨著DSP數(shù)字信號處理器）系統(tǒng)的廣泛應用，其程序規(guī)模也隨之不斷擴 大，使用芯片本身自帶的Boot-loader通過Flash存儲器來引導DSP程序，往 往受到程序大小和結(jié)構(gòu)的制約，比如程序很大超過廠商固化 boot 的范圍，再如 中斷向量表的不同位置對程序 boot 跳轉(zhuǎn)的影響，等等，因此越來越需要更加靈 活的引導方式。系統(tǒng)上電后，由引導程序?qū)SP的應用程序從該存儲器引導到DSP應用板上的高速存儲器（如內(nèi)部SRAM SDRA等）中。由于Flash存儲器具 有

2、引言 隨著DSP數(shù)字信號處理器）系統(tǒng)的廣泛應用，其程序規(guī)模也隨之不斷擴大，使 用芯片本身自帶的Boot-loader通過Flash存儲器來引導DSP程序，往往受到 程序大小和結(jié)構(gòu)的制約，比如程序很大超過廠商固化 boot 的范圍，再如中斷向 量表的不同位置對程序 boot 跳轉(zhuǎn)的影響，等等，因此越來越需要更加靈活的引 導方式。系統(tǒng)上電后，由引導程序?qū)?DSP的應用程序從該存儲器引導到 DSP應用板上的 高速存儲器（如內(nèi)部SRAM SDRAI等）中。由于Flash存儲器具有電信號刪除功 能，且刪除速度快，集成度高，因此已成為此種存儲器的首選。由于 Flash 存 儲器的存取速度較慢，寫入Flas

3、h存儲器的程序?qū)⒃谙到y(tǒng)上電時被 DSP裝載到 快速的存儲器中運行，這個過程稱為 Boot loader。不同的DSP有不同的引導 方式。以TI公司TMS320C600系列芯片為例，自舉方式有3種：無自舉（No Boot），CPI直接開始執(zhí)行地址0處的指令；主機自舉（Host Boot），系統(tǒng)復位 后主機通過CPU的HPI（主程序設計接口）初始化DSP的存儲空間；ROMI舉（ROM Boot），DMA控制器從CEl空間復制固定長度程序的地址 0處，然后從地址0處 開始執(zhí)行。對于620x/670x DMA復制64 kB數(shù)據(jù)從CEl到地址0;而對于 621x/671x EDMA復制1 kB數(shù)據(jù)從CE

4、l地址開始到地址0。關于TI公司的C6000芯片二次Bootloader在許多文獻都介紹過，包括二次 Bootloader的PLL、EMIF的設置和搬移表的設置和 Flash存儲器的燒寫過程， 但是對于有中斷向量表的二次 Bootloader 實現(xiàn)的文獻很少。本文以 TI 公司高 性能DSP的代表作TMS320C600系列芯片為例，介紹了一種帶中斷向量表的二 次Bootloader的新途徑，從而為TMS320C600系列DSP的開發(fā)提供了一種新的 思路。該方法在實際中得到具體應用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。1二次Bootload的過程TMS320C671是 TI公司推出的TMS320C67X系列浮點D

5、SP中最新的一種芯片。TMS320C671每周期可以執(zhí)行8條32位指令；支持32/64位數(shù)據(jù)；具有最高 225MHZ勺運行速度和1800 MIPs(百萬次運算每秒)或1350 MFLOPS百萬次浮點 運算每秒)的處理能力；同時是有強大的外設支持能力；EMIP(外部存儲器接口)可以很方便地與SDRAMSBSRA、Flash存儲器、SRAM等同步和異步存儲器相 連，16位EHPI接口可以與各種處理器接口；另外，還有優(yōu)化的多通道緩存串 口和多通道音頻串口，這些外部接口使設計人員可以很容易實現(xiàn)自己的應用系 統(tǒng)。在選擇ROMBoo方式時，RESETS低變高后，C6713的CPU內(nèi)核處于復位狀態(tài)， 而C6

6、713的其他部分則開始工作，此時 EMIF的CEl空間根據(jù)ROM Boot的方式 自動地配置為8/16/32位異步存儲器接口，并且CEl空間讀/寫時序自動地 配置為最大，隨后將 CEl空間的前1 kB復制到0x0000 0000地址處。通過這1 kB的數(shù)據(jù)實現(xiàn)對其他程序的引導。對于中斷向量表設在0x0000 00000x00000400處的程序來說，1 kB數(shù)據(jù)中處包含EMIF設置代碼和搬移程序外，必然也 包含中斷向量表。本文重點敘述帶中斷向量表的Bootloader的過程，中斷向量表起始地址為0x00000000。如果程序長度小于1 kB，那么就不需要二次 bootloader，但是往往程序

7、長度都會大于 1 kB，所以二次bootloader是必然 的過程。二次Bootloader的實現(xiàn)需要引入EMIF設置和搬移的程序，即編寫boot c671x 2.s62、c6713 emif.s62，Ink2.cmd 和 boot.cmd3 個文件。本文以 實現(xiàn)多通道緩沖串口的程序進行說明，實現(xiàn)二次Bootload的過程框圖如圖1所7示0首先調(diào)入調(diào)試好的用戶程序工程文件MeBSP_test.pjt工程作為例程，然后在此工程文件中引入3個文件。程序編寫好后，要引入3個很重要的文件；EMIF的值定義文件(c6713_emif.s62);關于EMIF的設置和數(shù)據(jù)搬移的程序(boot_c67lx_2

8、.s62) cmd配置文件(Ink2.cmd)。同時，其原來的 mcbsp.cmd文件要去掉。圖2做了 一個對比。圖2(a)為原程序，圖2(b)為生成要燒寫的數(shù)據(jù)的程序，圖2(b)中 加入了 3個文件，原有的 mcbsp.cmd去掉了。其中boot_c67lx_2.s62 是通用 的，c6713_emif.s62要根據(jù)具體實際的芯片配置 EMIF的參數(shù)。其中boot_c671x_2.s62包含了 .boot_load 的函數(shù)，這個函數(shù)包含幾個過程， 如圖3所示。c6713_emif.s62文件包括EMIF的幾個參數(shù)配置。Ink2.cmd文件 位COFF的配置。其次，就是把生成的*.out文件首

9、先使用CCS開發(fā)環(huán)境自帶的工具Hex6x.exe 把工程生成的*.out文件轉(zhuǎn)化成hex格式，在DOS環(huán)境下指令為 >Hex6x.exeboot.cmd。最后根據(jù)Flash存儲器芯片的要求把hex文件燒寫到Flash存儲器中指定的地 址即可。本例采用的AM29LV800BB-70ecFlash存儲器芯片，采用3.3 V供電， 完全兼容JEDEC標準，并支持在系統(tǒng)編程，用戶只需向其內(nèi)部的命令寄存器寫 入命令序列即可實現(xiàn)部分擦除、全部擦除、數(shù)據(jù)寫人等功能；同時可提供硬件 和軟件方法來檢查Flash存儲器的操作執(zhí)行情況。首先需要對芯片進行擦除全 部變?yōu)镺xFFFF然后再進行燒寫。由于Flash

10、存儲器是以16位進行訪問的， 所以對Flash存儲器而言其物理地址以16位為單位進行編址，而程序中使用的 邏輯地址是以字節(jié)為單位進行編址的，二者之間的關系如下：邏輯地址=物理地址&t ;<1，所以程序中有地址偏移。下面給出燒寫的程序。2帶有中斷向量表的二次Bootloader的實現(xiàn) 第1節(jié)介紹了一般的二次Bootload過程，但當需要boot帶中斷向量表的程序 時，需要仔細考慮3個重要文件的編程，否則將會遇到意想不到的后果。2.1配置文件Ink2.cmdInk2.cmd有了細微差別，此時有中斷向量表，所以在分配時要考慮vectors的分配空間。在配置文件中差異主要在 Memory

11、中，section的部分如下：0SECTIONSMEMOR的差別具體如下:a）沒有考慮中斷向量表配置的部分程序:0"b）考慮中斷向量表配置的部分程序:.vectors 為中斷向量表，其有 0x200的長度的數(shù)據(jù)，必須放在 0x90000000的 地址處，.boot_load緊接著放置。2.2中斷向量表文件vec.asm 還有一個很重要的一點是圖2中vec.asm文件的變化。在調(diào)試程序時，中斷向 量表開始會直接跳到c_int00處，但是待燒寫的前1 kB數(shù)據(jù)，首先要進行 EMIF設置和搬移過程，所以其指向要發(fā)生變化。vecter.asm部分程序如下: a）原程序的vecter.asm

12、部分程序: b）產(chǎn)生Bootload數(shù)據(jù)的程序的vecter.asm部分程序: 以上程序中，程序a）開始是指向c_intoo，程序b）為指向_boot，即.boot_load（）的人口。這是因為在1 kB的程序復制完成后，程序即開始執(zhí) 行。首先應執(zhí)行二次boot程序，即入口點_boot，完成二次boot后，再執(zhí)行正 常的初始化C語言環(huán)境代碼，進而跳轉(zhuǎn)到用戶main函數(shù)。此時生成的.out的文件，通過hex6x.exe轉(zhuǎn)化成可燒寫的數(shù)據(jù)。2.3轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的配置文件boot.cmd 通過hex6x.exe可以把boot.out文件轉(zhuǎn)化成boot.hex形式，方便燒寫到Flash存儲器中。此時Boot

13、.cmd的也要做相應的變化，把中斷向量表的程序 同.boot_load程序，程序段，數(shù)據(jù)段一樣轉(zhuǎn)化過來。boot.cmd配置程序如下: a）沒有考慮中斷向量表的boot.cmd配置: b）考慮中斷向量表boot.cmd配置:以上程序中l(wèi)en可以根據(jù)實際程序的長度進行修改，如果用hex6x.exeboot.cmd進行轉(zhuǎn)化，程序長度過短時，會產(chǎn)生警告提示。此時可以查看map文件，看看程序和數(shù)據(jù)占用的空間來定len的大小，只要len大于實際的程序長 度即可。Romwidth根據(jù)所用的Flash存儲器的位數(shù)來定，如果是8位的就寫 8,如果是16位的就換成16。以上程序中，程序b）與程序a）不同的是加入了 .vectors，使得生成的boot.hex 文件中0x0000 0000地址就為vectors的程 序。此時生成的*.hex的文件可以燒寫到Flash中。3結(jié)束語本文以TI公司高性能DSP TMS320C600系列芯片為例，介紹了從Flash存儲器 進行引導，帶中斷向量表的二次 Bootloader的新途徑，其中對Bootloader的 程序需要改寫的部分詳細敘述了具體的差別，從而為TMS320C600系