基于閃爍存儲器的TMS320VC5409 DSP并行引導裝載方法
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TMS320VC5409 是TI公司推出的第一代的高性能、低價位、低功耗數字信號處理器（DSP）。與現在流行的TMS320C5409相比，性能提高了60%，功耗效率提高了 50%。它的應用對象大多是要求能脫機運行的內嵌式系統，如機頂盒（STB）、個人數字助理（PDA）和數字無線通信等。閃爍存儲器（FLASH MEMORY）是可以在線電擦寫、掉電后信息不丟失的存儲器。FLASH與EPROM相比，具有更高的性能價格比，而且體積小、功耗低、擦寫速度快、使用比較方便。因此，采用FLASH存儲程序和固定數據是一種比較好的選擇。AMD公司的Am29LV400B FLASH可以直接與DSP相接。
1 Am29LV400B的主要特點及編程方法
Am29AL400B是AMD公司新推出的256K×16位產品，具有以下主要特點：
（1）支持單電源操作，可分為滿負荷電壓供電（2.7V～3.6V）和電壓范圍可調節（3.0V～3.6V）和電壓范圍可調節（3.0V～3.6V）供電兩種方式。滿幅度電壓供電壓供電方式主要用于電池供電的應用中，而電壓范圍可調節供電方式直接與3.3V的高性能DSP接口，簡化了系統的電源要求。
（2）最快的存取速度高達55ns，CMOS工藝，具有100000次寫入/擦寫壽命。
（3）低功耗（200nA的自動休眠電流，200nA的待命電流，7mA的讀電流，15mA的編程/擦除電流）。
（4）靈活的塊結構支持整片擦除、塊擦除。整片分為11個塊（1塊8K字、2塊4K字、1塊16K字、7塊32K字）。
（5）塊保護功能，具有防止對任何區段進行編程或擦除的硬件保護機制。
（6）與JEDEC標準兼容，引腳分布和命令集與單電源FLASH相兼容，具有優越的防止意外編程的保護功能。
（7）數據查詢位和數據切換位，可以通過軟件方法檢測編程/擦除操作的狀態。
（8）Ready/Busy#管腳，可以通過硬件方法檢測編程/擦除操作的狀態。
（9）具有擦除暫停/擦除恢復功能。在暫停擦除操作過程中，支持讀寫不處于擦除狀態的塊。
（10）內嵌的擦除/編程算法能自動對整個芯片或某幾個塊進行擦除編程操作。
Am29LV400B編程和擦除算法的命令定義如表1所示。
表1 Am29LV400B命令定義
| 操作命令序列 | 周期 | 總 線 周 期 | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||||||
| 地址 | 數據 | 地址 | 數據 | 地址 | 數據 | 地址 | 數據 | 地址 | 數據 | 地址 | 數據 | ||
| 讀 復位 片擦除 段擦除 字編程 | 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為要讀的存儲器地址；RD為從存儲器地址RA處讀出的數據；SA為要擦除的段地址；PA為要寫入數據的存儲器地址；PD為要在地址PA處寫入的數據。根據表中的命令定久可編制FLASH的“燒寫”和“擦除”程序（用C語言和匯編語言混合編程實現）。根據需要，我們編制了“燒寫”單字和“燒寫”多字的程序。
2 硬件電路組成
DSP 存儲區硬件接口電路如圖1所示。主要由5部分組成：DSP處理器-TMS320VC5409、系統邏輯控制電路（采用CPLD-EPM7128實現）、閃存FLASH-Am29LV400B（256K字的FLASH用來存儲應用程序和初始化數據）、程序存儲器SRAM1-IDT71V416S12PH（容量為256K字）、數據存儲器SRAM2-IDT71V016S12PH（容量為64K字）。邏輯控制電路主要由3個模塊組成：FLASH頁選控制模塊、讀/寫控制模塊、程序空間/數據空間/FLASH切換控制模塊。圖中，CPLD的輸出FMSEL為FLASH的片選腳；PMSEL為程序空間的片選腳； DMSEL為數據空間的片選腳。
FLASH分為8頁，每頁32K，通過CPLD中的FLASH頁選控制模塊（Page0～Paeg2）實現FLASH翻頁功能。為實現FLASH引導裝載，FLASH物理空間的前32K映射到TMS320VC5409的數據空間0x8000h～0xFFFFh上，即TMS320VC5409的數據空間 0x8000h～0xFFFFh為FLASH的前32K空間。為了重點說明FLASH的引導裝載過程，本文只談及DSP片內程序存儲空間以及FLASH前 32K字的使用情況。
3 TMS320VC5409 DSP的引導裝載方式
TMS320VC5409芯片具有兩種引導方式：片內引導方式和片外執行方式。片內引導方式就是利用片內ROM中的引導程序將程序從外部加載到程序存儲器中運行。由于FLASH的速度較低，難以與DSP相匹配，因此，本文采用片內引導方式。
TMS320VC5409 片內掩模ROM中固化的引導裝載（Bootloader）程序用于在上電復位時把用戶程序從外部引導到高速RAM中，以保證其全速運行。 TMS320VC4509提供的片內引導方法有：有機口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片內引導裝載源程序可以在TI網絡下載得到，讀者可以自行分析。下面通過圖2所示的引導過程框圖，闡述一下本文選用的并行引導方式過程。
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