??? 摘 要：應(yīng)用TMS320VC5410A的主機(jī)接口，結(jié)合單片機(jī)豐富的I/O資源以及單片機(jī)操作主機(jī)接口的簡易性，介紹了在DSP系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，單片機(jī)通過主機(jī)接口加載DSP代碼的詳細(xì)過程。
??? 關(guān)鍵詞：VC5410A；單片機(jī)；HPI；代碼加載
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??? 隨著科技的發(fā)展，許多嵌入式產(chǎn)品都在朝著小型化、節(jié)能化的方向發(fā)展。如何應(yīng)用現(xiàn)有的資源，減少元器件的數(shù)量也成為許多廠家技術(shù)革新的方向。DSP作為一種高速的處理器在許多電子產(chǎn)品中都有所應(yīng)用。所以根據(jù)產(chǎn)品的資源，選擇一種合適的代碼加載方式也是減少成本的一種方法。本文依據(jù)5410A來介紹通過HPI接口加載代碼的方法，適合于含有單片機(jī)的DSP系統(tǒng)中。
??? 5410A有5種加載代碼的方法，分別是：HPI引導(dǎo)加載、8/16位并行引導(dǎo)加載、8/16位標(biāo)準(zhǔn)串行口引導(dǎo)加載、8位串行EEPROM引導(dǎo)加載和I/O引導(dǎo)加載[1-2]。
??? HPI加載就是通過DSP的HPI接口，由外部主機(jī)把DSP的運(yùn)行代碼寫入DSP的程序空間，寫完之后，DSP從程序的起始地址開始執(zhí)行代碼[3]。下面主要介紹HPI加載的過程。
1 DSP固化的BootLoader程序
??? 當(dāng)DSP上電復(fù)位時(shí)，如果DSP的MP/#MC引腳為低電平，便跳轉(zhuǎn)到其內(nèi)部固化的BootLoader程序運(yùn)行，選擇相應(yīng)的加載模式，直到代碼加載完畢才跳出引導(dǎo)程序[4-5]。其中HPI加載模式的流程如圖1所示。
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??? 由圖1可以看出，DSP進(jìn)入HPI加載模式有兩種方式：一是通過判斷INT2中斷標(biāo)志位是否激活；二是通過向0x007E和0x007F（0x007E和0x007F地址中存放HPI加載時(shí)程序運(yùn)行的入口地址）寫入有效的地址，因?yàn)閎ootloader在運(yùn)行時(shí)，首先清零0x007E和0x007F兩個(gè)地址中的數(shù)據(jù)，然后才對(duì)加載模式進(jìn)行選擇，當(dāng)沒有查詢到有效的加載模式時(shí)，bootloader程序繼續(xù)向下執(zhí)行，檢查0x007E和0x007F是否為有效地址，是則跳轉(zhuǎn)到該地址執(zhí)行程序，不是則繼續(xù)對(duì)部分加載模式進(jìn)行查詢。筆者根據(jù)使用的5410A平臺(tái)，采用第二種方法[6]。
2 主機(jī)操作過程
??? 5410A的HPI接口是增強(qiáng)型的，它允許主機(jī)訪問整個(gè)片內(nèi)RAM空間，并且主機(jī)和DSP對(duì)這些空間的訪問是共享的。單片機(jī)對(duì)HPI接口的操作實(shí)際上就是對(duì)HPI的3個(gè)寄存器HPIC、HPIA、HPID進(jìn)行操作的過程[7]。單片機(jī)通過HPI口向DSP內(nèi)部RAM寫入數(shù)據(jù)的程序流程如圖2所示。
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??? 單片機(jī)程序首先寫HPIC寄存器，高低字節(jié)都是09H，清HINT中斷，配置第一個(gè)字節(jié)傳輸?shù)氖堑妥止?jié)，然后向HPIA中寫入地址值（起始地址-1），通過自增方式向HPID寄存器連續(xù)送入數(shù)據(jù)[8]。因?yàn)镠PI在自增方式下寫數(shù)據(jù)時(shí)，地址先加1，然后再寫，所以開始配置的地址值要減1后再送HPIA寄存器。在自增方式讀時(shí)，是先讀出數(shù)據(jù)，然后地址再加1。
??? 在這里，DSP的代碼作為單片機(jī)代碼的一部分，即把DSP的bin格式代碼添加到單片機(jī)bin格式代碼的某個(gè)空閑空間。單片機(jī)開始工作時(shí)，連續(xù)地從這個(gè)空間讀取數(shù)據(jù)，然后通過HPI口寫入DSP的內(nèi)部RAM中。數(shù)據(jù)寫完后，向DSP的數(shù)據(jù)空間7EH、7FH寫入DSP程序運(yùn)行的起始地址，此后單片機(jī)就可以進(jìn)行其他工作，DSP的引導(dǎo)程序通過判斷7EH、7FH中的有效數(shù)據(jù)、跳轉(zhuǎn)的相應(yīng)的起始地址，開始執(zhí)行代碼。
??? 需要注意的是，DSP在編譯時(shí)，CMD文件中設(shè)置的程序的起始地址要和DSP的 HPI加載的起始地址相同。
3文件格式轉(zhuǎn)換
??? DSP的應(yīng)用程序編譯鏈接后，生成一個(gè)out文件，這個(gè)文件包含有其他一些附件信息，所以不能通過主機(jī)直接加載到DSP中，要通過一個(gè)CMD文件把其轉(zhuǎn)化為hex格式，然后再轉(zhuǎn)化為bin格式，最后把bin格式文件中的有效數(shù)據(jù)添加到單片機(jī)編譯生成的bin 文件后面，單片機(jī)加載到DSP內(nèi)部的數(shù)據(jù)便從該地址開始。CMD文件內(nèi)容如下：
??? dsp.out
??? -o dsp.hex
??? -i
??? -memwidth 8
??? -romwidth 8
??? 把通過CCS編鏈接生成的out文件（假設(shè)為dsp.out）和上述CMD文件（假設(shè)為debug.cmd）以及hex500、hex2bin.exe（CCS自帶）4個(gè)文件放在同一個(gè)文件夾中（假設(shè)在 d:dsp 文件夾下）。在DSP環(huán)境下，運(yùn)行如下命令：
??? d:回車
??? cd dsp 回車
??? hex500 debug.cmd 回車
??? 便可以生成相應(yīng)的dsp.hex文件。隨后通過執(zhí)行hex2bin dsp.hex 指令，可以把hex格式的文件轉(zhuǎn)化為需要的bin文件。
??? 通過單片機(jī)對(duì)DSP的主機(jī)接口進(jìn)行讀寫，來實(shí)現(xiàn)DSP代碼的加載。現(xiàn)在好多單片機(jī)的內(nèi)部FLASH空間都達(dá)到或超過64KB范圍，如華邦、SST系列等有足夠的空間來存放DSP的數(shù)據(jù)代碼，并且單片機(jī)在上電加載完DSP代碼之后，可繼續(xù)進(jìn)行其他工作，互不影響，這樣既節(jié)省了芯片資源，又可以充分利用單片機(jī)的現(xiàn)有資源進(jìn)行其他工作。
參考文獻(xiàn)
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[2] SALAM R,LAFLAMME I C. Reduced complexity 8kb/s CSACELP codec for digital simultaneous voice and data[J]. IEEE Communication Magazine, 1997, 9: 56-63.
[3]? 張軍,趙靜.DSP芯片的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù), 2001, 11: 7-81.
[4]? TMS320C54X DSP Reference Set.TI公司
[5]? TMS320VC5409數(shù)據(jù)手冊(cè).TI公司
[6]? X5043數(shù)據(jù)手冊(cè).Xicor公司
[7]? 暢洪亮,程維,蔡學(xué)敬. TMS320VC5402 HPI接口與PCI總線接口設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2006, 10.
[8]? TMS320VC5402A/VC5409/VC5410A/VC5416 Bootloader.TI公司.