1、DSP56362的雙引導裝載方法研究與實現摘要：簡要介紹了MOTOROLA公司的24位定點數字信號處理器DSP56362的并行引導過程和特點。并結合實際，提出了一種雙引導模式，給出了具體的實現方法。通過這種雙引導模式，巧妙地達到了系統的要求。另外，介紹了采用DSP軟件編程來實現FLASH擦除和讀寫方法。     關鍵詞：DSP56362；Bootstrap；雙引導模式；命令字序列引言在脫機運行的系統中，用戶代碼往往都需要在上電后自動裝載運行。目前，大多數的內部都有固化的引導裝載（）程序，它能在系統加電時，自動將一段存儲在外部非易失性存儲器中的程序代碼移植到內部的高

2、速存儲器單元中去執行。采用這種方式，既可利用外部的存儲單元來擴展本身有限的資源，又充分發揮了內部資源的效能。    因為用戶代碼在一段時間內是相對固定的，所以可以將其固化在非易失性存貯器中。而如果將代碼掩膜到內部中去一方面要受到容量以及價格的限制，另一方面，系統代碼升級也不是很靈活方便。是一種高密度、非易失性的電可擦寫存儲器，其單位存儲比特的價格比傳統的要低，十分適合低功耗、小尺寸和高性能的脫機系統。此外，除了可以采用專用的硬件編程器把程序代碼燒入中之外，也可以直接利用通過軟件編程來實現。本文論述的正是如何通過軟件編程來實現對的讀寫操作，同時介紹了系統雙引導裝載方

3、案的實現方法。系統描述本系統是基于公司芯片構建的數字音效處理系統中的一部分，整個數字音效處理系統的系統框圖如圖所示。是一款位通用定點數字信號處理器。它采用高性能單時鐘指令周期的內核和 的音頻處理性能相結合的方法來實現具有運算速度快（）精度高（），外設接口豐富（具有增強型串行音頻接口、并行主機接口、串行主機接口、數字音頻接口等），價格低廉等諸多優點，特別適用于音頻處理。其位的處理精度配合位的（）和位的使得整個系統具有很高的動態范圍（以上）。它高達的運算速度保證了算法處理的實時性。其增強型串行音頻接口可以很方便地與音頻、直接通過協議進行連接。通過的并行主機接口可以方便地與負責鍵盤控制和顯示的單片機

4、進行通信。選用公司的其存儲容量為×，采用供電，讀寫周期為，支持塊擦除與字節編程，是一款高性價比存儲芯片。與外部的連接示意圖如圖所示。圖中，的腳和的片選信號腳相連。的個地址屬性寄存器是位讀寫寄存器，它們的值可用于控制芯片的引腳的狀態，當某個寄存器中的基址與外部訪問指令存取范圍相匹配時，由這個定義的相應地址空間(數據、數據或程序)將被相應的線選通。在本系統中，正是把的作為的片選線。腳相應的寄存器的值設為，當訪問地址的高位為時，外部被選通。    通過設置的總線控制寄存器，可以設置訪問外部存儲器時插入的等待狀態的個數。在本系統中，的存取周期為，為了保證的正確讀

5、寫，一般要插入個等待狀態。的引導過程在內部的地址范圍內有定制的位字的 。該內的引導程序可以通過用戶設置的引導模式信號線，將用戶程序從外部的位、 接口或者接口引導到內部的高速中全速運行。當硬件復位后，它將首先采樣外部的、和信號線，并將它們的狀態寫入工作模式寄存器 -的、和位，然后使程序指針指向去執行引導程序，引導程序通過對的、和位進行判斷來決定選擇哪種引導模式。主要的引導模式如表所列。表1 DSP56362 Bootstrap的引導模式MODDMODCMODBMODA描     述0001從字節存儲器引導0010跳轉到程序ROM起始地址0101從串行主機接

6、口SHI引導（SPI從模式）0110從串行主機接口SHI引導（I2C從模式，時鐘靜止使能）0111從串行主機接口SHI引導（I2C從模式，時鐘靜止關閉）1001內部測試保留1100從并行主機接口HDI08引導（ISA模式）1101從并行主機接口HDI08引導（HC11非復用模式）1110從并行主機接口HDI08引導（8051復用總線模式）1111從并行主機接口HDI08引導（68302總線模式）在本系統中，由于程序保存在外部的里，所以采用的引導模式為第一種即從字節存儲器引導。在這種模式下程序將從地址處開始加載外部數據，并采用以下數據格式從外部接口下載用戶的系統程序：（） 最開始的個字節用于定義

7、系統程序的總字數（位）。（） 接著的個字節用于定義系統程序下載到程序存儲器的目的地址。（） 其余是用戶的系統程序（每個位的字由三個字節組成），這些程序將存儲在程序存儲器內連續的地址空間里。引導程序要求系統程序在外部中以地位字節（）在前的順序排列每個位字的個字節。的引導程序一旦完成數據的下載，將馬上跳轉到內部程序存儲器的起始目的地址開始運行用戶的系統程序。雙引導裝載方法 的片內內存分配采用增強型哈佛結構，片內空間可分為程序空間、數據空間、數據空間，每個空間都有一套獨立的位地址總線和數據總線。在缺省情況下，片內的分配情況為：程序、 數據和 數據。通過設置內存切換模式（）可以將的數據映射到程序中，此

8、時的片內分配為：程序、 數據和 數據。考慮到本系統對程序空間的需求量較大，而數據相對較多，且系統對內部數據的需求并不是很大，因此，將設置成內存切換模式比較好。在內存切換模式下（）的內存映像圖如圖所示。 直接使用引導程序的問題的內存切換模式需要通過軟件指令對寄存器進行設置來實現。由于只有在該指令執行后才能生效，這樣就產生了一個矛盾。因為若在系統程序開始時將設置為內存切換模式，那么，往往希望能裝載的程序指令，但是，的引導程序是在系統復位后立即執行的，此時處于缺省（）狀態，程序只有，如果此時外部的指令代碼的大小超過了這個限制，引導程序就不能把它們加載進去，而當這條設置指令生效時，雖然的程序空間又增加

9、了，但是引導程序已經結束，因而這的程序空間實際上沒有被利用。另外，從的程序流程可以看出，這個引導程序只能將系統的程序代碼數據加載到內部的程序，而不能將數據加載到內部的數據、數據，這樣，那些需要在數據區內定義常數的程序將無法正常運行。 雙引導模式為了解決以上問題，本文提出了一種雙引導模式。具體思路是：在系統程序的開始處，設計一個用戶自己的引導模塊，用這個模塊先對內部的寄存器進行相應的內存切換設置，以使內部的程序擴大為。然后參照的-引導程序分別對系統的、及區的數據進行加載。同時在將程序燒錄到時采用地址隔離的方式將引導模塊與系統程序分開存放，引導模塊作為一段獨立的程序放在首地址為的存儲區。于是，對于

10、的引導程序來說，它需要引導的不是整個系統程序，而僅僅是這個引導模塊，另外加載完這個模塊后就立即跳轉到內部程序中執行，此時引導模塊已獲得控制權，它在完成內存切換后將繼續引導系統程序的其他部分。采用這種兩次引導的方法，不但使、區的數據可以按照程序的要求進行初始化，而且的程序指令空間可以預先設置成，從而非常巧妙地達到了系統的要求。該雙引導模式的引導模塊程序流程如圖所示。的擦除和讀寫為了使系統能夠脫機運行，應當把系統程序燒錄到外部中去。除了可以用專用的編程器把代碼燒入中外，還可以用軟件編程的方法由來實現同樣的功能。本系統正是采用這種軟件編程的方法實現對的擦除和讀寫。 地址映射利用擦除和讀寫必然會牽涉到

11、中的地址在中的映射方式。的內存映像圖已在圖中給出。本系統采用的是的，其地址范圍為：。假設的起始地址和的起始地址重合，那么中只有對應于外部空間的那部分地址空間才是可見的。為了使能夠訪問全部的外部空間，設計時必須進行地址重映射。本系統實際用到的的存儲容量不足，也就是說，當訪問外部時，真正起作用的地址線是，而高位地址線可以為任意值。因此，可以考慮給訪問地址加一個偏移量，以將的地址空間映射到內部數據中，映射后的地址范圍是：。重映射后的地址空間落在數據的外部保留區內，這在中是可見的。 擦除和讀寫過程在將數據寫入之前，先要刪除數據所在塊，然后才能重新寫入。在擦除和寫操作之前都要執行相應的命令字序列，即在指

12、定的地址處寫入指定的指令代碼，而讀操作則可以直接進行。的擦除和寫入流程圖分別如圖、圖所示。在本系統中，由于采用了雙引導模式，所以首先要將引導程序寫入，然后再分別將用戶程序的區數據、區數據、區數據寫入。在利用軟件編程進行燒錄時，可以從目標文件中提取出將要寫入的數據，然后將這些數據打包成一個文件，再在燒錄程序中將這個文件包含進來。接著對燒錄程序進行編譯、鏈接，以產生一個目標文件。最后，通過口將目標文件下載到中運行，這樣，就會通過其外部數據線將打包好的文件中的數據寫入。在本系統中，引導程序和用戶程序將分次燒入為此要分別將引導程序、用戶程序區數據、用戶程序區數據、用戶程序區數據打包成文件。打包一個文件的具體步驟如下：（）調用公司提供的和程序對源文件進行編譯、鏈接，以產生一個格式的目標文件。（）調用公司提供的程序將格式的目標文件轉換成公司的文件格式，可將目標文件中的區數據、區數據、區數據提取出來并生成個文件，其后綴分別為、。（）調用程序將格式的文件轉換成格式的文件。（）調用程序將格式的文件轉換成文件。這個文件由一系列的數據定義指令組成，定義的數據依次為系統程序總字節數、系統程序起始地址、系統程序對應的十六進制操作碼，其數據結構如圖所示。為了驗證上面方法是否能將引導程序和用戶程序的各部分代碼成功寫入到中，筆者編寫了一個測試程序