DSP外挂Flash在系统编程及并行引导装载方法

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摘要：详细介绍了TMS320VC5402外挂程序存储器的在系统编程技术和方法，结合实例给出了创建系统引导表的具体步骤，并在此基础上重点叙述了ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２的并行１６位引导装载方法。设计的系统具有较大的灵活性和良好的可扩展性。

    关键词：DSP TMS320VC5402 FLASH SST39VF400A 在系统编程 引导装载

ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２(以下简称Ｃ５４０２)是ＴＩ公司的一款性价比极好的１６位定点ＤＳＰ芯片。由于Ｃ５４０２内部只有１６Ｋ×１６位ＲＡＭ和４Ｋ×１６位掩膜ＲＯＭ，用户程序必须存放在外挂的程序存储器中。对程序存储器的编程（即离线编程）通常是通过通用编程器完成的，即用户将要写入的程序转换成编程器能够接收的格式，再通过编程器写入存储器中。随着芯片制造工艺的不断提高，芯片集成度越来越高，存储器正在向小型化、贴片式发展，从而使表面封装或ＰＬＣＣ封装的存储器难以利用编程器编程。目前普遍采用的在系统编程ＩＳＰ（Ｉｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）技术不需要编程器，通过系统的ＤＳＰ可直接对用户板上的存储器编程，这样不仅节省了通用编程器及适配器的费用，还减少了频繁插拔存储器的麻烦，从而大量节省了系统开发时间，满足了用户程序在线更新的要求。外挂的程序存储器通常选用容量大、存储速度快、功耗低、性价比高的ＦＬＡＳＨ存储器。

由于ＤＳＰ仿真软件编译链接后生成的是二进制的ＣＯＦＦ格式文件，不能直接写入ＦＬＡＳＨ中，还需通过Ｈｅｘ转换工具将ＣＯＦＦ目标文件转换为标准的ＡＳＣＩＩ码十六进制格式（即Ｈｅｘ格式）。对于离线编程，只需将这种Ｈｅｘ文件直接作为编程器的输入，即可写入ＦＬＡＳＨ；而在系统编程，则是利用系统本身的ＤＳＰ，通过软件编程来实现整个烧写过程。因此，如何对ＦＬＡＳＨ进行烧写是整个在系统编程的一个关键。本文以一片Ｃ５４０２外挂一片ＦＬＡＳＨ存储器构成的最小系统为实例，介绍采用Ｃ语言编写ＦＬＡＳＨ烧写程序，并通过ＤＳＰ将用户程序代码写入ＦＬＡＳＨ，从而实现在系统编程。

１ ＤＳＰ与ＦＬＡＳＨ构成的最小系统

本系统的ＦＬＡＳＨ存储器选用ＳＳＴ公司的ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ，用作ＤＳＰ的数据空间。ＦＬＡＳＨ的片选信号／ＣＥ由ＤＳＰ的数据空间选择信号／ＤＳ和存储器选通信号／ＭＳＴＲＢ产生，读使能信号／ＯＥ和写使能信号／ＷＥ由ＤＳＰ的读写脉冲信号Ｒ／Ｗ和／ＤＳ、／ＭＳＴＲＢ组合产生。ＦＬＡＳＨ的地址线Ａ０～Ａ１５和ＤＳＰ的Ａ０～Ａ１５直接相连，Ａ１６和Ａ１７接地。由于ＤＳＰ数据空间００００Ｈ～３ＦＦＦＨ为存储器映象寄存器、暂存器和片内ＲＡＭ，对外部ＦＬＡＳＨ来讲是不可见的，所以ＦＬＡＳＨ可操作的地址范围为４０００Ｈ～０ＦＦＦＦＨ。设用户程序从ＦＬＡＳＨ中８０００Ｈ单元开始存放，则系统上电时引导程序就从数据空间的８０００Ｈ单元开始搬运数据到ＤＳＰ内部ＲＡＭ指定区域，引导完毕后即跳转到ＲＡＭ中程序入口地址运行用户程序。

２ ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ的在系统编程

２．１ 芯片简介及常用命令

ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ是ＳＳＴ公司的２５６Ｋ×１６位ＦＬＡＳＨ存储器，工作电压３．３Ｖ、擦写寿命１００ ０００次，访问时间７０～９０ｎｓ。用户只需向其特定地址写入特定的指令序列，那么通过这些命令用户即可启动内部写状态机，从而使其自动完成指令序列要求的内部操作，其中包括：复位、整片擦除、块擦除、扇区擦除、操作字写入等。javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>

２．２ ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ编程操作

对采用在系统编程的ＦＬＡＳＨ存储器，整个编程过程由用户控制，因此用户必须了解ＦＬＡＳＨ存储器的各状态位，以便知道编程或擦除是否结束。ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ内部提供两种软件检查方法：检查状态位Ｄａｔａ＃ Ｐｏｌｌｉｎｇ（ＤＱ７）和Ｔｏｇｇｌｅ Ｂｉｔ（ＤＱ６）。现以检查Ｔｏｇｇｌｅ Ｂｉｔ（ＤＱ６）位为例来具体说明ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ的编程及检查机制。ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ在进行内部编程或擦除时，对任何地址进行连续读取都会引起ＤＱ６的跳变，当操作停止就会结束跳变。因此可以通过连续两次读取检查ＤＱ６的变化情况来判断编程擦除操作是否完成。单字编程及检查流程如图１所示(其中ＷＡ为要写入数据的存储地址)。

３ Ｃ５４０２的并行引导装载

通过在系统编程操作可以实现将用户程序代码写入ＦＬＡＳＨ。如何确定ＦＬＡＳＨ中用户程序代码的存放格式并正确地引导装载以实现脱机运行，则是整个在系统编程的重点之处。在Ｃ５４０２的五种引导方式中，并行引导是ＤＳＰ系统最常用最简单的引导方式。下面介绍Ｃ５４０２的并行１６位引导装载方法。

３．１ 引导过程简介

为了正确引导用户程序，必须编制引导表，引导表要告诉引导程序采用何种引导方式、程序入口地址、各段的目标首地址和长度等。引导表的数据格式是由链接配置文件和ＨＥＸ转换配置文件决定的，链接配置文件定义各段存放的首地址和长度，而ＨＥＸ转换配置文件则定义引导方式、程序入

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