引 言
隨著近年來數(shù)字信號處理器(DSP)技術(shù)的迅猛發(fā)展,其越來越廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域中。其中,TI公司推出的TMS320C6000系列DSP器件更是在許多需要進行大量數(shù)字信號處理運算并兼顧高實時性要求的場合得以應(yīng)用。TMS320C6000系列DSP的系統(tǒng)設(shè)計過程中,DSP器件的啟動加載設(shè)計是較難解決的問題之一。
C6000系列DSP的啟動加載方式包括不加載、主機加載和EMIF加載3種。
3種加載方式的比較:不加載方式僅限于存儲器0地址不是必須映射到RAM空間的器件,否則在RAM空間初始化之前CPU會讀取無效的代碼而導(dǎo)致錯誤;主機加載方式則要求必須有一外部主機控制DSP的初始化,這將增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度,在很多實際場合是難以實現(xiàn)的;EMIF加載方式的DSP與外部ROM/Flash接口較為自由,但片上Bootloader工具自動搬移的代碼量有限(1 KB/64 KB)。本文主要討論常用的EMIF加載方式。
1 EMIF加載分析
實際應(yīng)用中,通常采用的是EMIF加載方式,把代碼和數(shù)據(jù)表存放在外部的非易失性存儲器里(常采用Flash器件)。
下面以TMS320C6000系列中最新的浮點CPU——TMS320C6713(簡稱“C6713”)為例,詳細分析其EMIF加載的軟硬件實現(xiàn)。
硬件方面,其與16位寬度的Flash器件的接口如圖1所示。

對于不同的DSP器件,加載方式的配置引腳稍有不同。C6713的配置引腳及其定義如表1所列。

應(yīng)用程序的大小決定了片上的Bootloadet工具是否足夠把所有的代碼都搬移到內(nèi)部RAM里。對于C6713,片上的Bootloader工具只能將1 KB的代碼搬入內(nèi)部RAM。通常情況下,用戶應(yīng)用程序的大小都會超過這個限制。所以,需要在外部Flash的前1 KB范圍內(nèi)預(yù)先存放一小段程序,待片上Bootloader工具把此段代碼搬移入內(nèi)部并開始執(zhí)行后,由這段代碼實現(xiàn)將Flash中剩余的用戶應(yīng)用程序搬移入內(nèi)部RAM中。此段代碼可以被稱作一個簡單的二級Bootloader。
圖2所示為使用二級Bootloader時的CPU運行流程。

使用二級Bootloader需要考慮以下幾個事項:
◇需要燒寫的COFF(公共目標(biāo)文件格式)段的選擇;
◇編寫二級Bootloader;
◇將選擇的COFF段燒入Flash。
一個COFF段就是占據(jù)一段連續(xù)存儲空間的程序或數(shù)據(jù)塊。COFF段分為3種類型:代碼段、初始化數(shù)據(jù)段和未初始化數(shù)據(jù)段。
對于EMIF加載方式,需要加載的鏡像由代碼段(如.vectors和.text等)和初始化數(shù)據(jù)段(如.cinit,.const,.switch,.data等)構(gòu)成。另外,可以單獨定義一個.boot-load段存放二級Bootloader。此段也需要寫入Flash。
所有未初始化的數(shù)據(jù)段(如.bss等)都不需要燒入到Flash中。
2 二級Bootloader的編寫
由于執(zhí)行二級Bootloader時C的運行環(huán)境還未建立起來,所以必須用匯編語言編寫。二級Bootloader可參照其他類似文獻及TI相關(guān)文檔。此處不再贅述。
CCS中用戶工程編譯鏈接后產(chǎn)生的.map文件包含了存儲器的詳細分配信息。一個典型的map文件中包含的存儲器分配信息如表2所列。

與cmd文件不同,map文件不僅包含了各段存儲在哪一段內(nèi)存空間的信息,從map文件中還可以具體知道每個內(nèi)存區(qū)間中有多少被實際使用(燒寫Flash時會用到這個參數(shù))。內(nèi)存區(qū)間中未被使用部分是不需要寫入Flash內(nèi)容的,實際被使用的部分才是真正需要寫人到Flash中的內(nèi)容。
3 Flash的燒寫
把代碼等寫入Flash的辦法大體上可分為以下幾種:
① 使用通用燒寫器寫入。
② 使用CCS中自帶的FlashBurn工具。
③ 用戶自己編寫燒寫Flash的程序,由DSP將內(nèi)存映像寫入Flash。
其中,使用通用燒寫器燒寫需要將內(nèi)存映像轉(zhuǎn)換為二進制或十六進制格式的文件,而且要求Flash器件是可插拔封裝的。這將導(dǎo)致器件的體積較大,給用戶的設(shè)計帶來不便。