1、基于TMS320DM642的編程作者：胡嘉凱 蔣建國 齊美彬摘要：嵌入式DSP系統在獨立運行時需要把用戶代碼從外部Flash中加載到系統RAM運行，包括了Flash的編程及上電加載兩項技術，是DSP系統開發中的重點和難點。本文采用一種在系統編程方法對Flash編程，巧妙地利用JTAG仿真器實現系統在線調試及編程，無需進行COFF到HEX的數據格式轉換。關鍵詞：在系統編程；DSP；加載器引言一個完整的嵌入式系統必須要有一個合適的存儲器存放用戶代碼。Flash是一種非易失性存儲器，而且具有電可擦寫、容量大、價格便宜等特點，通常可用于在DSP系統中存放用戶代碼。Flash在正常使用前要進行編程，即將

2、用戶代碼寫入Flash。在系統編程方法不需要其它編程設備和編程電源，只借助于仿真器，可直接通過DSP燒寫程序對Flash進行編程。本文所使用的編程方法就屬于在系統編程。本文首先介紹常見的Flash編程方法，然后詳細介紹本文方法的原理，以及DSP系統上電加載原理，最后給出整個實現過程并分析了Flash編程時需要注意的一些問題。 圖1 系統上電的工作步驟 圖2 程序流程Flash編程方法常見的Flash編程方式Flash在正常使用前必須寫入用戶程序，傳統上有3種編程方法：由供應商出貨前把程序代碼寫入Flash、編程器編程和在系統編程。第1種方法不能滿足用戶更改代碼的需求，所以在開發階段不宜采用。當

3、使用編程器編程時，要求Flash固定在PCB板前必須把用戶程序寫入片內。因此，現在一般都優先考慮在系統編程方法，首先應確定所選的DSP是否直持在系統編程。現行的在系統編程的方法一般是先把待加載程序（用戶程序）的.out文件(COFF格式)轉成HEX格式，然后去掉HEX格式文件的文件頭，再通過燒寫程序寫到Flash里去。也可以不進行COFF格式到HEX格式的轉換這一步，把COFF文件作為源文件，去除文件頭信息后將其寫入Flash。本文方法的編程原理本文的實現方法比較簡單，首先把用戶程序映射到系統RAM，再把用戶程序作為數據直接從RAM搬入Flash中。首先在CCS上完成用戶程序，生成可執行的.o

4、ut文件，將該文件設為文件1進行加載；然后加載燒寫程序的.out文件，將其設為文件2；最后運行文件2，通過它把文件1燒入Flash。操作步驟非常簡單，這里要說明幾點。首先，2個.out文件各自獨立，文件2加載后，文件1成為數據，CCS在運行時，運行的是最新加載的程序，也即文件2。其次，文件2與文件1映射到RAM中的物理空間各自獨立，也就是文件2不能映射到文件1已映射的地方，如果發生重疊，文件2的內容就會覆蓋原先文件1映射到該地址空間的內容，寫入Flash的內容就會發生錯誤。再次，用戶程序里包括了二次加載程序，以在自舉時把用戶程序從Flash還原到RAM中。總線周期命令123456序列地址數據地

5、址數據地址數據地址數據地址數據地址數據軟件復位XXXF0芯片擦除XXXAAXXX55XXX80XXXAAXXX55XXX10扇區擦除XXXAAXXX55XXX80XXXAAXXX55SA30字節寫XXXAAXXX55XXXA0PAPD表1 Am29LV033C內存指令表二次加載和Bootloader要保證用戶程序的正確運行，僅把程序寫入Flash是不夠的，必須保證上電后，程序能夠從Flash中正確恢復到RAM。系統上電工作步驟如圖1所示。 DSP首先自檢，得到程序的加載模式。在C6000中主要有2種模式，一種是主機加載模式，也即DSP從0x0000 0000開始執行程序；另一種是ROM加載模式

6、，該模式又有8位、16位、32位幾種，不同的DSP略有不同，這里選用8位ROM模式。工作時，DSP先從地址0x9000 0000開始，把0x9000 00000x9000 0400這1K（在C62xx中是64K）的數據搬到0x0000 00000x0000 0400，然后再從0x0000 0000開始執行程序。這一次加載由DSP自行完成，但是1K的程序作為用戶程序顯然不夠，因此，這1K的程序要做成加載器，也就是手工寫的Bootloader，利用它把用戶程序從Flash搬入RAM。加載器搬運用戶程序又是一次加載，因此把這個過程統稱為二次加載。Bootloader要完成兩項功能，第一，把其它程序搬

7、到指定的地址；第二，跳轉到用戶程序入口，這里要先修改ISP，再跳轉到復位中斷，因此在Bootloader的最后總是一條跳轉指令。由于Bootloader在Flash中的位置是0x9000 00000x9000 0400，而Bootloader又是放在用戶程序里的，因此，為了方便燒寫程序把Bootloader寫到該位置，這里在用戶程序的.cmd文件中把bootloader定位在程序段的起始位置。編程方法實現系統配置和參數設置TMS320DM642是TI公司的一款視頻圖像DSP，工作時鐘最高可達到600MHz。程序存儲器最大可調至272M8位，其EMIF接口分4個空間，即CE0CE3。Flash映

8、射到CE1空間，其地址為0x900000000x90400000,上電時采用8位ROM加載方式。Am29LV033C是AMD公司生產的Flash存儲器，其主要特點有：3.3 V單電源供電，可使內部產生高電壓進行編程和擦除操作；只需向其命令寄存器寫入標準的微處理器指令，具體編程、擦除操作由內部嵌入的算法實現，并且可以通過查詢特定的引腳或數據線監控操作是否完成；可以對任一扇區進行讀、寫或擦除操作，而不影響其它部分的數據。由于4MB的Flash ROM有22根地址線，而DM642只有20根地址線，因此加入FPGA，對Flash進行分頁，這里共分8頁，每頁512KB，每頁內含8塊，每塊64KB。Am2

9、9LV033C有多條內存指令，可以實現芯片ID的讀取、軟件復位、整片擦除、塊擦除等。在這里主要介紹燒寫時用到的指令，其擦寫命令如表1所示。表中的XXX表示任意地址，SA為塊地址，即地址線的第16位到21位，PA為燒寫地址，PD為燒寫數據。待燒寫程序（用戶程序）為USER.out，大小為2M；燒寫程序為FBCT.out,大小為4K，地址分配如表2所示。編程過程第一步，對整個Flash進行一遍擦除。因為Flash在編程時只能把“1”置為“0”，而不能把“0”置為“1”。第二步，判斷擦除結束。通過DQ6、DQ7均可完成判斷，當DQ6位不再跳變時說明擦除結束。這里通過讀取最后一位數據是否為“0xFF”

10、來完成判斷。第三步，進行軟件復位。軟件復位使Flash處于就緒狀態，當Flash在進行擦除、編程時軟件復位信號無效。第四步，取得編程地址。如果地址超過最大地址則編程結束。開始地址長度寫入Flash的開始地址USER.out0x800000002M0x9001 0000bootloader0x0000 00001K0x9000 0000FBCT.out,0x300000004K-表2 程序的地址分配注意事項對于不同的DSP，不同的Flash，在實現時可能不一樣，這里有幾個問題必須注意：（1） 文件1和文件2的.cmd文件要分配好各自的地址，地址空間不能重疊。（2） 不是每個DSP都可以實現在系統編程，如TMS320C6204就不行，而C621x,C64x等就可以。原因在于Flash在編程時速度較慢，一般為ms級，所以需要WE#信號的有效時間較長。但是，一般的WE#有效時間都只有幾十ns，這么短的時間不足以讓DSP把內容寫進Flash。C64x等之所以能實現在系統編程，是因為在編程時DSP自動延長了編程的有效時間。（3） 如果用戶程序中不含加載器程序，那么用戶程序的目的地址就不能從Flash的前1K地址開始。（4） 不同型號Flash的編程時序和指令可能會有所不同，編程之前要弄清該Flash的編程時序和指令。如果Flash要求有偏移地址，就需要加上基地址。