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基于闪存TMS320VC5409DSP并行引导装载方法

时间:07-05 来源:嵌入式公社 点击:

TMS320VC5409是TI公司推出的新一代的高性能、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。

  1 Am29LV400B的主要特点及编程方法

  Am29LV400B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)供电两种方式。满幅度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

  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。根据表中的命令定义可编制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~Page2)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。

  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。TMS320VC5409提供的片内引导方法有:主机口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网站下载得到,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式过程。

上电复位后,TMS320VC5409检测其MP/MC引脚,如果MP/MC="0",DSP从0xFF80h处开始执行片内引导装载程序。进入引导程序后,如有INT2请求中断,则进入HPI引导方式;如有INT3请求中断,则进入EEPROM串行口引导方式;否则就进入并行引导方式。其详细引导过程如图3所示。

片内并行引导方式前半部分是I/O空间并行引导方式,我们不采用此方式,程序继续运行直到从数据空间0xFFFFh地址读入一个地址数据,此数据

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