TMS320C641X系列DSP引导方法研究

摘要：在进行DSP产品化设计时，BootLoader是一项关键技术。为了更好地解决数字信号处理器应用程序的加载问题，以TI公司641X系列DSP为例，详细论述了DSP的两种引导方法：ROM引导和主机HPI引导，包括二次代码编写、存储器空间分配、引导表生成和．hex文件的烧写。经某星栽接收机系统实测验证，所述方法同时适用于BIOS和No-BIOS两种系统，具有可靠性高、可行性强的优点。
关键词：BootLoader；二次引导；HPI；引导表

0 引言
近年来，以数字信号处理器(DSP)为基础的通用信号处理模块的研制受到人们的重视，它的研制成功满足了信号处理系统实时性和通用性的要求，被广泛应用于雷达、通信、电子测量和图像等领域。进行DSP开发，最终的目标产品要脱离仿真器运行，在上电后可自行启动程序代码，这就需要一个能在断电后保存程序的存储器。对于C641X系列的DSP，内部没有供用户使用的非易失性存储器，只能将程序代码存放在外部的非易失性存储器中。因此，通常需要在上电复位时，将存储在外部速度较慢的存储器的程序代码搬移到片内高速RAM中，这个过程被称为BootLoader。因此，在设计通用信号处理模块前，有必要研究DSP的多种引导方式。

1 C641X BootLoader方式和过程
C641X有三种Boot模式：不引导、ROM引导和主机引导。第一种方式只能用于仿真运行；第二种方式利用片内固化的BootLoader程序通过EDMA通道，从EMIF的CE1空间拷贝1 KB数据到地址0处，然后从地址0处开始执行。这种方式只需一片非易失性存储器，实现较为简单；第三种方式是在DSP内核处于复位时，由外部主机通过主机接口实现程序引导。这种方法虽然复杂度较前者高，但也被广泛应用于一些具有抗空间辐射效应的星载平台中。

2 ROM BOOT实现
前面提到这种方式是在DSP上电复位后，由片内固化的BootLoader代码采用EDMA方式从CE1空间复制1 KB代码到地址O处。但通常用户程序都远大于1 KB，这就需要编写二次BootLoader代码，将用户程序搬移到DSP内部RAM中。下面介绍具体实现过程。
2．1 二次引导程序编写
由于系统最初启动时，C语言环境还没有初始化，所以二次引导程序一般用汇编语言编写。主要完成EMIF寄存器配置，程序搬移，最后跳转到C程序入口函数。其中，程序搬移主要有两种实现方式。一种方法无需Copy Table(引导表)，而采用镜像的方式将所有程序代码看成是一个连续的数据段，二次引导时将片外存储器的内容镜像到内部RAM即可。这种方法虽然实现简单，但存在占用空间资源大，引导效率低的问题。第二种方法是利用引导表实现。这种方法生成的引导文件是各段连续存放的，因而引导效率较前一种方法高。关于引导表的格式和生成参见2．4节；两种方法的二次装载汇编程序可参见CCS烧写工具FlashBurn提供的示例工程，这里不再详述。
2．2 存储空间分配
程序存储空间可分为LOAD空间和RUN空间。前者保存程序代码，物理介质一般为片外FLASH或E2PROM；后者是程序代码实际运行的空间，物理介质一般是内部RAM。通常，经常访问的程序和初始化变量的LOAD空间放在FLASH中，而RUN空间则放在内部RAM中；对于只在初始化时使用的段，其LOAD和RUN空间都放在FLASH中；而对于非初始化变量，其LOAD和RUN空间都安排在内部RAM中。当然，如果存储空间充足时，也可统一将LOAD空间放在FLASH中，而把RUN空间放在内部RAM中。根据上述内容，可以将C64X存储区作表1所示的安排。

其中，VECS用于存放中断向量表，BOOT存放二次引导程序。