兩類(lèi)DSP芯片的引導過(guò)程分析

摘要：詳細分析了TI公司TMS320C40和TMS320VC5402兩類(lèi)DSP芯片的系統引導特點(diǎn)。在了解機理的基礎上，敘述了工程設計中創(chuàng )建系統引導表的具體步驟，給出了創(chuàng )建步驟中所需的鍵接文件范例，并進(jìn)行了說(shuō)明。

目前，DSP芯片正逐漸應用到電子設計中，其中應用最廣泛的是TI公司生產(chǎn)的DSP系列產(chǎn)品。筆者在工程項目的開(kāi)發(fā)中，對TMS320C40和TMS320VC5402（以下簡(jiǎn)稱(chēng)C40和C5402）進(jìn)行了系統的研究，并成功的實(shí)現了DSP的脫機運行。本文希望通過(guò)對C40和C5402兩種芯片系統引導的描述使大家了解設計DSP系列引導的步驟，能夠利用DSP設計自己的設備。

1 C40和C5402的系統引導機理

TI公司的每一種DSP產(chǎn)品，都為用戶(hù)設計了多種系統的引導方式，如串口、并行加載、HPI加載等。C40和C5402的引導方式如表1所示。

表1 C40和C5402的引導方式

　C40C5402程序執行地址IIOF3IIOF2IIOF1IIOF010030 0000H1101HPI口引導模式（由INT2引腳識別）24000 0000H1011串行8位EEPROM引導模式（INT3）36000 0000H1001并行引導模式48000 0000H0111標準8位串行口McBPSP15A000 0000H0101標準16位串行口McBPSP26C000 0000H0011I/O口引導模式7RESERVE0001HPI口引導模式（由入口點(diǎn)進(jìn)行識別）8通訊口引導方式1111

在工程中，使用最廣泛的EEPROM并行加載方式。它又分為8位數據寬度和16位數據寬度兩種，筆者采用的是8位數據寬度的并行加載方式。需要注意的是C40的數據總線(xiàn)寬度是32位，引導表中數據存放的原則是低字節在低地址。C5402的數據寬度是16位，引導表中數據的存放原則是高字節在低地址。

1.1 C40的并行引導模式

C40加電時(shí)，芯片塞滿(mǎn)到ROMAN引腳為高電平，進(jìn)入微處理器模式。再檢測IIOF3～IIOF0引腳電平，決定系統的引導方式和選擇并行引導的始地址。執行程序引導程序時(shí)，程序和數據存取等時(shí)間可以設置為最長(cháng)7個(gè)等待周期。若軟件延時(shí)不夠用，則需要輔助硬件延時(shí)等待。程序引導完畢后，會(huì )在IACK引腳產(chǎn)生脈沖，使引腳可以作為中斷引腳使用并轉入到程序的入口地址開(kāi)始執行程序。

C40由中斷引腳的電平?jīng)Q定系統引導后的程序執行地址，或決定是否由通訊口進(jìn)行程序的加載。采用0030 0000H作為主程序的入口地址，即將一片28C256地址設計為0030 0000H～0030 7FFFH。在系統引導時(shí)，需維持IIOF3～IIOF0四個(gè)引腳電平為1101。

下面以IIOF2引腳和IIOF1引腳為例，敘述一下系統引導前后的中斷引腳的處理過(guò)程。圖1電路是IIOF2引腳的外圍處理電路。在系統加電時(shí)，D31A的/PRE=0、/CLR=1,置位端有效，所以Q=1、/IIOF2=1。加電完畢后，/PRE=1、/CLR=1，此時(shí)無(wú)/IACK信號，Q=1、/IIOF2=1，C40開(kāi)始程序的加載工作。當C40程序加載完畢時(shí)，IACK引腳會(huì )產(chǎn)生一個(gè)脈沖，Q=D=0，/IIOF2=/INT2。C40會(huì )轉入程序的入口地址執行程序，此時(shí)D觸發(fā)器電路的工作已經(jīng)完成，C40此時(shí)可以處理中斷信號。圖2電路是IIOF1引腳的外圍處理電路。系統引導時(shí)，要求/IIOF1引腳電平為低電平。

1.2 C5402并行引導模式

C5402加電時(shí)，如果芯片檢測到MP/MC引腳電平為低電平，系統從0FF80H開(kāi)始執行代碼。此處有一個(gè)分支指令（廠(chǎng)家編程設置的），可以跳轉到引導程序的開(kāi)始地址（0F800H）。這個(gè)程序可以在引導之前設置CPU狀態(tài)寄存器的初始值。中斷被全局禁止，OVLY設置為1，程序和數據存取等待時(shí)間被設置為7個(gè)等待周期，外部?jì)却鎵K被設置為4K的WOROS（16BIT），然后開(kāi)始程序的引導。

當C5402檢測到INT2引腳為高電平、INT3引腳為高電平，即兩個(gè)引腳都無(wú)效時(shí)，C5402會(huì )轉到并行引導方式。并行引導方式是通過(guò)擴展的內存接口從數據地址空間讀取所需的引導表，再將代碼傳送到程序存儲區。并行引導既支持8位的數據寬度，也支持16位的數據寬度。軟件可編程等待寄存器（SWWSR）和塊切換控制寄存器（BSCR）都可以在這兩種模式中得到設置。

C5402數據存儲區、程序存儲區和I/O地址空間，用/DS、/PS和/IS三個(gè)引腳信號區分。系統的引導表設在數據存儲區，考慮到C5402內部只有16K×16的雙存取RAM（DRAM），因此用于程序加載的EEPROM（EEPROM）中存放的是系統的引導表）可考慮使用28LV256。如果在設計中，使28LV256（ 3.3V供電）占用系統的數據空間地址為8000H～0FFFFH，那么，C5402在系統引導時(shí)需從系統的數據地址0FFFEH和0FFFFH得到引導表的起始地址8000H。在設計系統引導表時(shí)要注意這兩個(gè)單元的內容。如果設計EEPROM的首地址（系統引導表的首地址）為0C000H，那么數據地址0FFFEH和0FFFFH兩個(gè)單元要存放C0和00H，也就是引導表的首地址。在設計中也可以使用其它EEPROM或FLASH，如29LE010（128K×8BIT），但要正確配置它在系統中的地址。引導表的首地址（即EEPROM的在系統中的首地址）是通過(guò)系統數據地址0FFFEH和0FFFFH決定的，可以是08000H～0FFFDH之間的任意地址，但要保證能夠存儲系統引導表。

2 建立系統引導表的步驟

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