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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。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ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ。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ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ方式。
１ ＦＬＡＳＨ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。
１．１ ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ ＦＬＡＳＨ存储器简介
ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ是ＡＭＤ公司生产的２Ｍ×８ｂｉｔ／１Ｍ×１６ｂｉｔ ＦＬＡＳＨ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。
图1
１．２ 编程方法
对ＦＬＡＳＨ的在系统编程就是通过一定的编程命令序列来控制ＦＬＡＳＨ的工作方式，这些命令序列是一些特定字符的组合，只要向ＦＬＡＳＨ中的特定寄存器以特定的顺序输入这些字符即可进入相应的编程模式。ＡＭ２９ＬＶ１６０Ｄ中的主要命令序列和写入地址如图１所示。具体说明如下：
●复位命令序列：对ＦＬＡＳＨ中任一地址写入“Ｆ０”，即可实现复位。
● 自动选择模式：此模式主要用于编程器编程时，由编程器根据从数据线ＤＱ７～ＤＱ０读出的识别码自动配置编程逻辑，当然也可以通过命令序列在在系统情况下将自动选择码读出。
●编程命令序列：程序可以以字节方式或字方式写入，这主要根据ＦＬＡＳＨ外部引脚ＢＹＴＥ的状态而定。
●芯片擦除命令序列：ＦＬＡＳＨ编程时应先执行擦除命令，这是因为编程指令只能将数据由１变为０，反之则不行。
● 扇区擦除命令序列：为了编程方便及保护有用数据，数据擦除可以只擦除某些无用的扇区。
● 擦除暂停和恢复命令序列：这个命令序列只在进行扇区擦除时有效，它允许编程者中断一个扇区的擦除操作，接着从没有被擦除的扇区读出或写入数据。
●写入命令：也分为字节模式和字模式，分别对应ＦＬＡＳＨ的８位和１６位工作方式，具体为哪种模式,可由ＦＬＡＳＨ的ＢＹＴＥ脚的输入来决定，低电平为字节模式，高电平为字模式。
在对ＦＬＡＳＨ进行编程时，ＦＬＡＳＨ提供硬件和软件机制来获得ＦＬＡＳＨ的状态，以确定数据写入或擦除操作是否完成。硬件方法主要是利用ＦＬＡＳＨ的外部引脚ＲＹ／ＢＹ的输出信号在命令序列的最后一个写脉冲（ＷＥ）的上升沿之后有效。当该输出为低电平时,表示ＦＬＡＳＨ正在编程或擦除中，而当该输出脚为高电平时,即表示编程或擦除已完成。将此引脚与ＴＭＳ３２０Ｃ６７１ｘ系列ＤＳＰ的ＡＲＤＹ引脚相连，即可实现硬件的自动编程或擦除的完成判断。Ｃ６０００系列ＤＳＰ与ＦＬＡＳＨ的连线图如图２所示。
软件方法是利用从ＦＬＡＳＨ数据线读取的数据来判断ＦＬＡＳＨ的状态，读取数据中的主要判断位为ＤＱ２、ＤＱ３、ＤＱ５、ＤＱ６和ＤＱ７，它们之间的相互组合提供了几种软件判断状态的方法，应用较多且较为简便的方法是在命令序列写入后，如果写入的是编程命令，则选择一个地址，并循环读取这个地址的数据。若装置仍处于编程状态之中，ＤＱ７输出为写入数据的补码，而在编程完成后，ＤＱ７输出的是所选地址上的正确数据。如果写入的是擦除命令，那么?当装置处于擦除状态时，则ＤＱ７输出为０，若擦除完成或擦除被中断?ＤＱ７输出为１。选择地址时应注意：若地址所在区域属于ＦＬＡＳＨ中的保护区域，则ＤＱ７输出的ＦＬＡＳＨ状态信息有效，有效时间只能持续大约１μｓ，然后输出正确数据。而擦除命令擦除的范围如果包括ＦＬＡＳＨ中的保护区域，那么命令将被忽略，此时ＤＱ７输出状态信息有效，持续时间大约１００μｓ。对ＦＬＡＳＨ的操作有时会出错，出错时，ＦＬＡＳＨ将处于不正常状态，ＤＱ７可能永远也不会输出地址上的正确数据，此时就需读取ＤＱ５的输出信息，若为１则表示操作失败。其软件流程图如图３所示。
对ＦＬＡＳＨ的编程既可以用汇编语言，也可以用Ｃ语言，以下给出部分Ｃ代码。该程序代码可采用ＴＩ公司专门用于ＴＩ公司系列ＤＳＰ编程的Ｃｏｄｅ Ｃｏｍ-ｐｏｓｅｒ Ｓｔｕｄｉｏ 编程工具进行编写。
ｖｏｉｄ ｅｒａｓｅ_ｆｌａｓｈ(ｓｈｏｒｔ ＊ ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ)
{
ｓｈｏｒｔ ＊ ｃｔｒｌ_ａｄｄｒ１＝(ｓｈｏｒｔ ＊)((ｉｎｔ)ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ＋(０ｘ５５５＜＜２));
／＊此处０ｘ５５５地址左移两位，按１６位存储器来看，本来只需左移一位，但在计算式中?地址ｆｌａｓｈ_ｐｔｒ是先转换成ｉｎｔ型再计算的，而要写入命令的地址０ｘ５５５为１６位地址，所以需乘２，
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