用DSP软件编程实现的引导装载系统设计

2．3DSP对FLASH的操作

对照图1的地址映射关系，如果采用的是微处理器模式(MP／MC=1)，并且设置寄存器OVLY=I，那么由于连接的关系使得FLASH的起始地址0x0000和DSP的起始地址0x0000重合，在DSP第0页程序空间中可见的FLASH的地址范围应为0x8000-0xFFFF。

在擦除或读写FLASH之前，必须先执行相应的命令字序列，即在指定的FLASH地址处写入指定的指令代码，M29W400T的命令字序列如表2所示。

表2中的某些FLASH地址空间对照图1恰好对应于DSP的内部地址空间，即对DSP而言是不可见的，所以需要考虑地址的重映射。文中以对FLASH写人为例，FlashWrite表示一次底层的总线写操作。

未考虑地址重映射时，命令字序列为：

FlashWrite(0x5555L，0x00AA)；// lst cycle
FlashWrite(0x2AAAL．0x0055)；// 2nd cycle
FlashWrite(Ox5555L，OxOOAO)；// 3rd cycle
(写入命令)
FlashWrite(myaddress，mydata)；// 将数据
mydata写入FLASH地址myaddress

由图1可知，当MP=1和OVLY=1时，FLASH地址0x5555L和0x2AAAL在DSP中不属于外部空间，即对DSP是不可见的。这样DSP执行上述语句时，根本没有对FLASH进行相应的操作，从而导致即使FLASH地址myaddress是DSP可见的，也无法实现数据写入的功能。

仔细分析FLASH的命令字序列可知，其实前三句命令字序列中真正起作用的地址位是A0-A14，而高地址位A15-A17可以是任意值，于是考虑加一个地址偏移量0x8000，以使得重映射后的FLASH地址在DSP中是可见的。修改后的代码为：

#define OFFSET Ox8000
FlashWrite(((k5555L+OFFSET)，0x00AA)；// 19tcycle
FlashWrite((0x2AAAL+OFFSET)，0x0055)；// 2ndcycle
FlashWrite((0x5555L+OFFSET)，0x00A0)；
// 3rdf cycle(重映射的写入命令)
FlashWrite(myaddress，mydata)： // 将数据mydata
写入FLASH地址myaddress

这样，在DSP中就可以对外部FLASH进行写入操作了，而其前提是FLASH地址myaddress在DSP中可见。其它的擦除和读操作也要对照图1作类似的地址重映射。

在DSP将数据写入FLASH之前，只有先删除数据所在块，然后才能重新写入。擦除和写操作之前都要执行如表2所示的相应命令字序列。其中要写入的数据部分即为引导程序以及用户程序经过编译、连接后的目标代码，为M29W400T可识别的HEX格式。

3 软件描述

3.1 功能分析

引导装载系统主要由引导程序和用户程序两部分构成，最后都存储在外扩的M29W400T的指定地址中。以上主要叙述的是如何将目标代码写入M29W400T，下面叙述如何设计引导程序和用户程序，以及生成最后目标代码的方法。

由于DSP采用微计算机工作模式。因此，在加电后，DSP将首先执行0xFF80处的中断向量表起始处的跳转命令，然后转向0xF800处的引导程序并实现代码移植功能。完毕后，再次跳转到移植后的用户程序的起始地址并执行。

以一个完整的引导装载系统为例，设用户程序是从TMS320VC5410的XF管脚输出一个均匀方波。此段代码也可以被其它用户程序替代，因此本文的引导装载系统具有一定的通用性。

3.2 代码实现

利用TI公司的DSP集成开发套件CCS可以生成*．out格式的目标代码，首先要建立引导程序段、用户程序段、中断向量表和连接命令文件四部分。引导程序段负责将用户程序段和中断向量表装载到目标地址，用户程序段是实现用户系统功能的核心代码(本文仅以实现输出一个方波为例)，中断向量表包括自启时的跳转处理和中断服务程序的人口；连接命令文件则是分配各个程序段在DSP地址空间中的位置，协助生成目标代码，在这四部分中，引导程序段是设计重点，它负责将中断向量表和用户代码段从片外的M29W400T移植到片内的RAM中，并且将程序指针指向用户代码段起始地址。其引导程序段(1Oad．asm)的命令代码如下：

．def load_start
．sect，load_prg
load_start：
ssbx intm ；关中断
rsbx sxm ；符号扩展模式设置为0
ld #0，dp ；定义数据页指针为0
nop
nop
nop
1d #0ff80h，a ；移植中断向量表，
0xff80为中断向量表的旧起始地址
stm # VECT_NEW，arl；VECT_NEW表示中断向量表的新起始地址
rpt#(VECT_LEN_1)；VECT_LEN表示中断向量表的长度
reada * arl+
nop
ld # MAIN_OLD，a ；移植用户程序段，
MAm_OlD表示用户程序段的旧起始地址

stm # MAIN-NEW，arl ；MAIN_NEW表示用户程序段的新起始地址
rpt#(MAIN_LEN_1) ；MAIN_LEN表示用户程序段的长度
reada * arl+
endboot:
orm # 020h，@ldh ；

设置OVLY=1，使得内部RAM同时映射到DSP数据和程序空间
ld # MAIN_NEW，a
bacc a ；程序指针指向用户程序段的起始地址
．end
用户程序段（main.asm）代码如下：
.def main＿start
.sect main＿prg
main＿start:
loop： rsbx xf ;实现XF的复位和置位
nop
ssbx Xf
nop
b loop
．end
中断向量表（vect.asm）如下：
．mmregs
．Ief main＿ start
．ref lOad_start
．def reset
．def nmi
．sect''．vectors''
reset: bd load_start ；加电后，跳转到自启程序段起始地址
stm #200，sp
nmi: rete ；
此表中只包含NMI中断入口，也可以类似添加其他中断入口

nop
nop
nop
.end
连接命令文件(boot．cmd)的配置如下：
vect．obj
main．obj
load．obj
-O boot．out
SECTIONS

{
main_prg：load=MAIN_OID，run=MAIN＿NEW
vectors： load=0ff80h，run=VECF＿NEW
load_prg：load=0f800h
}

上述引导程序经过CCS编译及连接后，生成的目标文件boot．out是TMS320VC5410能够识别的COFF格式，但是M29W400T不支持这种格式，所以不能直接写入FLASH中。而CCS自身带有多种HEX类型的转换程序。因此，在经过格式转换后，即可得到对应于上文提到的一系列数据和地址mydata和myaddress，此时就可以在联机情况下利用CCS以DSP软件编程方式将目标代码写入到M29W400T之中。一旦写入成功，便可以脱机加电自启系统。同时，在经一段时间后，还可用示波器测得XF管脚输出的均匀脉冲方波，以证明引导装载成功。