基于TMS320DM642的Flash编程

本文首先介绍常见的Flash编程方法,然后详细介绍本文方法的原理,以及DSP系统上电加载原理,最后给出整个实现过程并分析了Flash编程时需要注意的一些问题。

Flash编程方法

常见的Flash编程方式

Flash在正常使用前必须写入用户程序,传统上有3种编程方法：由供应商出货前把程序代码写入Flash、编程器编程和在系统编程。

第1种方法不能满足用户更改代码的需求,所以在开发阶段不宜采用。当使用编程器编程时,要求Flash固定在PCB板前必须把用户程序写入片内。因此,现在一般都优先考虑在系统编程方法,首先应确定所选的DSP是否直持在系统编程。现行的在系统编程的方法一般是先把待加载程序(用户程序)的.out文件(COFF格式)转成HEX格式,然后去掉HEX格式文件的文件头,再通过烧写程序写到Flash里去。也可以不进行COFF格式到HEX格式的转换这一步,把COFF文件作为源文件,去除文件头信息后将其写入Flash。

编程原理

本文的实现方法比较简单,首先把用户程序映射到系统RAM,再把用户程序作为数据直接从RAM搬入Flash中。

首先在CCS上完成用户程序,生成可执行的.out文件,将该文件设为文件1进行加载;然后加载烧写程序的.out文件,将其设为文件2;最后运行文件2,通过它把文件1烧入Flash。

操作步骤非常简单,这里要说明几点。首先,2个.out文件各自独立,文件2加载后,文件1成为数据,CCS在运行时,运行的是最新加载的程序,也即文件2。其次,文件2与文件1映射到RAM中的物理空间各自独立,也就是文件2不能映射到文件1已映射的地方,如果发生重叠,文件2的内容就会覆盖原先文件1映射到该地址空间的内容,写入Flash的内容就会发生错误。再次,用户程序里包括了二次加载程序,以在自举时把用户程序从Flash还原到RAM中。

总线周期

命令1　2　3　4　5　6

序列地址 数据地址 数据地址 数据地址 数据地址 数据地址 数据

软件复位XXXF0

芯片擦除XXXAAXXX55XXX80XXXAAXXX55XXX10

扇区擦除XXXAAXXX55XXX80XXXAAXXX55SA30

字节写XXXAAXXX55XXXA0PAPD

表1　Am29LV033C内存指令表

二次加载和Bootloader

要保证用户程序的正确运行,仅把程序写入Flash是不够的,必须保证上电后,程序能够从Flash中正确恢复到RAM。系统上电工作步骤如图1所示。

图1 系统上电的工作步骤

DSP首先自检,得到程序的加载模式。在C6000中主要有2种模式,一种是主机加载模式,也即DSP从0x0000 0000开始执行程序;另一种是ROM加载模式,该模式又有8位、16位、32位几种,不同的DSP略有不同,这里选用8位ROM模式。工作时,DSP先从地址0x9000 0000开始,把0x9000 0000~0x9000 0400这1K(在C62xx中是64K)的数据搬到0x0000 0000~0x0000 0400,然后再从0x0000 0000开始执行程序。这一次加载由DSP自行完成,但是1K的程序作为用户程序显然不够,因此,这1K的程序要做成加载器,也就是手工写的Bootloader,利用它把用户程序从Flash搬入RAM。加载器搬运用户程序又是一次加载,因此把这个过程统称为二次加载。

Bootloader要完成两项功能,第一,把其它程序搬到指定的地址;第二,跳转到用户程序入口,这里要先修改ISP,再跳转到复位中断,因此在Bootloader的最后总是一条跳转指令。由于Bootloader在Flash中的位置是0x9000 0000~0x9000 0400,而Bootloader又是放在用户程序里的,因此,为了方便烧写程序把Bootloader写到该位置,这里在用户程序的.cmd文件中把bootloader定位在程序段的起始位置。编程方法实现

系统配置和参数设置

TMS320DM642是TI公司的一款视频图像DSP,工作时钟最高可达到600MHz。程序存储器最大可调至272M×8位,其EMIF接口分4个空间,即CE0~CE3。Flash映射到CE1空间,其地址为0x90000000~0x90400000,上电时采用8位ROM加载方式。

Am29LV033C是AMD公司生产的Flash存储器,其主要特点有：3.3 V单电源供电,可使内部产生高电压进行编程和擦除操作;只需向其命令寄存器写入标准的微处理器指令,具体编程、擦除操作由内部嵌入的算法实现,并且可以通过查询特定的引脚或数据线监控操作是否完成;可以对任一扇区进行读、写或擦除操作,而不影响其它部分的数据。

由于4MB的Flash ROM有22根地址线,而DM642只有20根地址线,因此加入FPGA,对Flash进行分页,这里共分8页,每页512KB,每页内含8块,每块64KB。

Am29LV033C有多条内存指令,可以实现芯片ID的读取、软件复位、整片擦除、块擦除等。在这里主要介绍烧写时用到的指令,其擦写命令如表1所示。表中的XXX表示任意地址,SA为块地址,即地址线的第16位到21位,PA为烧写地址,PD为烧写数据。

待烧写程序(用户程序)为USER.out,大小为2M;烧写程序为FBCT.out,大小为4K,地址分配如表2所示。

编程过程

第一