TMS320VC5402 DSP并行8bit EPROM引導裝載方法研究

時間：2018-12-20 15:20:01

關鍵字： bit DSP eprom 嵌入式處理器方法

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來源：電子技術應用; 作者：庾新林
摘要：TMS320VC5402 DSP芯片并行引導的特點和引導的過程中，設計了并行8bit EPROM引導裝載的電路，并給出了實現(xiàn)方法。實踐證明，該電路和方法在利用TMS320VC5402 DSP芯片設計系統(tǒng)時非常簡便，具有很大的實用性。
關鍵詞：DSP 引導裝載并行引導表
TMS320VC5402（以下簡稱C5402）是德州儀器公司（TI）推出的性價比極高的16bit定點數(shù)字信號處理器（DSP），操作速率可達100MIPS，它的內部資源配置為用戶構造系統(tǒng)提供了很大便利。
C5402芯片配置有4K×16bit片內屏蔽式的ROM（F000h-FFFFh）。在4K ROM資源里，包含了Bootloader程序。這個Bootloader程序在系統(tǒng)通電后能自動將存放在外部載體的用戶代碼引導到程序存儲器的任何空間或片內RAM。如果芯片的MP/MC腳在復位時為低電位，指令從片內ROM的FF80h地址開始執(zhí)行，在FF80h地址后有一個跳轉指令自動轉入到Bootloader程序，由Bootloader程序進行引導裝載用戶程序。
C5402芯片內包含有16K×16bit雙存取的RAM（DARAM）。DARAM分成兩個塊，每個塊為8K，每個塊在一個機器周期內支持兩次讀或一次讀和一次寫。片內DARAM位于數(shù)據(jù)空間0080h-3FFFh地址，通過設置C5402寄存器PMST的OVLY位為1，可以把片內RAM映射成程序/數(shù)據(jù)存儲空間。用戶在設計自己的系統(tǒng)時，如程序容量不超過16K，則可考慮充分利用芯片的內部資源，采用引導裝載的方式，以降低系統(tǒng)的設計難度和設計成本、縮短產(chǎn)品研制周期。
1 8bit EPROM引導裝載的特點和初始化
TMS320VC5402 Bootloader用于在芯片通電時將存儲于外部的用戶代碼傳輸?shù)絻炔炕蛲獠砍绦虼鎯ζ鳎脩舸a可存儲在外部速度較慢的非失憶性的存儲器內，使C5402能外擴普通低速的EPROM。經(jīng)引導后，用戶代碼可裝載到高速的片內或片外RAM中執(zhí)行，以充分發(fā)揮C5402指令高速運行的特點。
Bootloader能提供許多種引導方式以適配不同的系統(tǒng)設備，包括兩種并行總線方式、串口方式以及主機口方式（HPI），具有很強的系統(tǒng)靈活性。同時支持8位字節(jié)和16位字的模式。8bit EPROM并行引導是設計C5402 DSP系統(tǒng)最常用、最經(jīng)濟、最簡便的引導方式，用戶代碼可存儲在低速的EPROM外設中，其地址位于外部數(shù)據(jù)空間的4000h～FFFFh段，共48K。要實現(xiàn)EPROM并行引導至片內RAM，C5402首先要進行如下初始化設置：
（1）將芯片的MP/MC腳接地，使C5402工作在微計算機方式；
（2）設置寄存器PMST中OVLY=1，使片內RAM0080h～3FFFh既映射在程序區(qū)，又映射在數(shù)據(jù)區(qū)；
（3）設置寄存器PMST中DROM=0，使F000h～FFFFh映射在外部數(shù)據(jù)區(qū)；
（4）程序和數(shù)據(jù)空間設置成7個等待狀態(tài)。
（2）、（3）、（4）項用C5402芯片掩摸ROM中的引導程序實現(xiàn)。在C5402上電復位后，指令總是從FF80h處執(zhí)行，然后自動跳轉到內部引導程序入口地址F800h，判斷芯片MP/MC位，若為邏輯0，則執(zhí)行引導程序。
2 8bit EPROM引導裝載的實現(xiàn)
2.1 EPROM并行引導過程
為使C5402能有效地把外擴EPROM中的程序引導到芯片內RAM，需要編制一個引導表。引導表定位于數(shù)據(jù)空間的4000h～FFFFh段，引導表的內容包含如下幾個方面：（1）引導方式的標識；（2）程序存放的目標首地址；（3）程序執(zhí)行的入口址址；（4）用戶程序代碼；（5）用戶程序塊長度。
引導表數(shù)據(jù)結構是通過執(zhí)行鏈接命令程序和Hex轉換公用命令程序形成的。在鏈接命令程序中分配了程序和數(shù)據(jù)結構，在Hex轉換公用命令程序中定義了引導方式、程序執(zhí)行的入口地址和外部EPROM的首地址。
片內ROM的引導程序首先讀取I/O空間的FFFFh地址內容（指定為4000h）作為引導表的起始地址，通過判別引導表起始地址內的引導標識來確定是8位并行還是16位并行引導方式。若引導標識是10AAh，則是16位的并行引導方式；若引導標識是08AAh，則是8位的并行引導方式。
當從I/O空間FFFFh地址讀取不到有效的引導標識時，片內ROM的引導程序即讀取數(shù)據(jù)空間FFFFh的內容作為引導表的起始地址。同樣通過判別引導表起始地址內的引導標識來確定是8位并行還是16位并行引導方式。當EPROM數(shù)據(jù)位寬是8bit時，則要讀取數(shù)據(jù)空間FFFFh地址的內容（低字節(jié)）和FFFEh地址的內容（高字節(jié)）作為引導表的起始地址。
2.2 硬件實現(xiàn)電路
8bit EPROM引導裝載的實現(xiàn)電路如圖1所示。
圖中D3、D4器件為74AHC373，提供了C5402采集I/O端口地址FFFFh的數(shù)據(jù)，這里設置為4000h。EPROM選用27C512-60（64k），緩沖器74AHC244作電平變換用，EPROM的片選端和緩沖器的選通端同時接C5402的數(shù)據(jù)選通信號MSTRB。當程序引導完后，MSTRB為高，緩沖器74AHC244輸出為高阻，可以并掛在數(shù)據(jù)總線上。
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