基于闪烁存储器的TMS320VC5409 DSP并行引导装载方法

TMS320VC5409 是TI公司推出的第一代的高性能、低价位、低功耗数字信号处理器（DSP）。与现在流行的TMS320C5409相比，性能提高了60%，功耗效率提高了 50%。它的应用对象大多是要求能脱机运行的内嵌式系统，如机顶盒（STB）、个人数字助理（PDA）和数字无线通信等。闪烁存储器（FLASH MEMORY）是可以在线电擦写、掉电后信息不丢失的存储器。FLASH与EPROM相比，具有更高的性能价格比，而且体积小、功耗低、擦写速度快、使用比较方便。因此，采用FLASH存储程序和固定数据是一种比较好的选择。AMD公司的Am29LV400B FLASH可以直接与DSP相接。

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1 Am29LV400B的主要特点及编程方法

Am29AL400B是AMD公司新推出的256K×16位产品，具有以下主要特点：

（1）支持单电源操作，可分为满负荷电压供电（2.7V～3.6V）和电压范围可调节（3.0V～3.6V）和电压范围可调节（3.0V～3.6V）供电两种方式。满幅度电压供电压供电方式主要用于电池供电的应用中，而电压范围可调节供电方式直接与3.3V的高性能DSP接口，简化了系统的电源要求。

（2）最快的存取速度高达55ns，CMOS工艺，具有100000次写入/擦写寿命。

（3）低功耗（200nA的自动休眠电流，200nA的待命电流，7mA的读电流，15mA的编程/擦除电流）。

（4）灵活的块结构支持整片擦除、块擦除。整片分为11个块（1块8K字、2块4K字、1块16K字、7块32K字）。

（5）块保护功能，具有防止对任何区段进行编程或擦除的硬件保护机制。

（6）与JEDEC标准兼容，引脚分布和命令集与单电源FLASH相兼容，具有优越的防止意外编程的保护功能。

（7）数据查询位和数据切换位，可以通过软件方法检测编程/擦除操作的状态。

（8）Ready/Busy#管脚，可以通过硬件方法检测编程/擦除操作的状态。

（9）具有擦除暂停/擦除恢复功能。在暂停擦除操作过程中，支持读写不处于擦除状态的块。

（10）内嵌的擦除/编程算法能自动对整个芯片或某几个块进行擦除编程操作。

Am29LV400B编程和擦除算法的命令定义如表1所示。

表1 Am29LV400B命令定义

操作命令序列 周期 总 线 周 期

1 2 3 4 5 6
地址 数据 地址 数据 地址 数据 地址 数据 地址 数据 地址 数据
读
复位
片擦除
段擦除
字编程 1
1
6
6
4 RA
XXX
555
555
555 RD
F0
AA
AA
AA

2AA
2AA
2AA

55
55
55

555
555
555

80
80
A0

555
555
PA

AA
AA
PD
2AA
2AA
55
55
555
SA
10
30

表中，RA为要读的存储器地址；RD为从存储器地址RA处读出的数据；SA为要擦除的段地址；PA为要写入数据的存储器地址；PD为要在地址PA处写入的数据。根据表中的命令定久可编制FLASH的"烧写"和"擦除"程序（用C语言和汇编语言混合编程实现）。根据需要，我们编制了"烧写"单字和"烧写"多字的程序。

2 硬件电路组成

DSP 存储区硬件接口电路如图1所示。主要由5部分组成：DSP处理器-TMS320VC5409、系统逻辑控制电路（采用CPLD-EPM7128实现）、闪存FLASH-Am29LV400B（256K字的FLASH用来存储应用程序和初始化数据）、程序存储器SRAM1-IDT71V416S12PH（容量为256K字）、数据存储器SRAM2-IDT71V016S12PH（容量为64K字）。逻辑控制电路主要由3个模块组成：FLASH页选控制模块、读/写控制模块、程序空间/数据空间/FLASH切换控制模块。图中，CPLD的输出FMSEL为FLASH的片选脚；PMSEL为程序空间的片选脚； DMSEL为数据空间的片选脚。

FLASH分为8页，每页32K，通过CPLD中的FLASH页选控制模块（Page0～Paeg2）实现FLASH翻页功能。为实现FLASH引导装载，FLASH物理空间的前32K映射到TMS320VC5409的数据空间0x8000h～0xFFFFh上，即TMS320VC5409的数据空间 0x8000h～0xFFFFh为FLASH的前32K空间。为了重点说明FLASH的引导装载过程，本文只谈及DSP片内程序存储空间以及FLASH前 32K字的使用情况。

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3 TMS320VC5409 DSP的引导装载方式

TMS320VC5409芯片具有两种引导方式：片内引导方式和片外执行方式。片内引导方式就是利用片内ROM中的引导程序将程序从外部加载到程序存储器中运行。由于FLASH的速度较低，难以与DSP相匹配，因此，本文采用片内引导方式。

TMS320VC5409 片内掩模ROM中固化的引导装载（Bootloader）程序用于在上电复位时把用户程序从外部引导到高速RAM中，以保证其全速运行。 TMS320VC4509提供的片内引导方法有：有机口HPI方法、8位或16位并行EPROM方法、8位或16位并行I/O方法和8位或16位串行口方法等。TMS320VC5409片内引导装载源程序可以在TI网络下载得到，读者可以自行分析。下面通过图2所示的引导过程框图，阐述一下本文选用的并行引导方