多片TSl01S的加載引導設計分析及實現

摘要：詳細分析了美國ADI公司的TigerSHARC系列數字信號處理器ADSP-TSlOlS的引導方式，給出了用多卡TSl01S在某雷達信號處理機系統中進行加載引導的硬件以及軟件設計方案。
關鍵詞：ADSP-TSl01S；引導方式；VisualDSP++；EPROM引導

0 引言
ADSP-TSlolS數字信號處理器是美國ADI公司推出的TigerSHARC系列中的一款具有極高性能的靜態超標量處理器，該處理器已專為大信號處理任務和通信應用進行了結構上的優化，因而具有非常寬的存儲器帶寬和雙運算模塊(支持32 bit浮點和8、16、32、64 bit定點處理)，其芯片內部的時鐘頻率最快可以達到300 MHz。而其靜態超標量結構則使ADSP-TSl01S每周期能夠執行多達4條指令、24個16 bit定點運算或6個浮點運算。
TSl01S內部有三條相互獨立的128 bit數據總線，每條可連接三個2 M bit內部存儲器bank中的一個，總共可提供12 Gbytes／s的內部存儲器帶寬。

1 自動引導方式
ADSP-TSl01S的引導方式通常由復位時管腳的電平高低決定。在復位時，若其輸入管腳的電平為低，則設置為EPROM引導方式。對于這種方式，在信號無效后，信號就成為輸出信號，并作為EPROM的片選信號；如果其為高，ADSP-TSlOlS將處于空閑(IDLE)狀態，此時它將等待外部主機或鏈路口來引導。總的來說，ADSP-TSlOlS有四種引導方式。
1．1 從EPROM引導
ADSP-TSlOlS默認為EPROM加載模式。AD-SP-TSlO1S一般被自動配置為通過外部端口，并利用DMA通道O從片外8位EPROM裝載32 bit程序到片內存儲器的Ox00～0xFF，并將byte型數據自動打包成32 bit指令，其DMA傳送完成的中斷向量將在復位后被初始化為Ox00000000。EPROM存儲器空間則不被映射到DSP的統一存儲空間，即引導完成后，就與整個系統無關。其尋址空間被限定為最大16 Mbytes。
1．2 從外部主設備引導
任何共享簇總線上的主設備都能夠通過外部端口，并通過寫它的內部存儲器或自動DMA的方式引導ADSP-TSlO1S。
l．3 從鏈路口引導
ADSP-TSlO1S的四個接收鏈路的DMA在復位后均將被自動配置為接收32 bit到內部存儲器的Ox00～0xFF，相應的DMA傳送完成的中斷向量則可在復位后被初始化為Ox00000000。從鏈路口引導有時也叫做鏈路加載。
1．4 無引導
ADSP-TSlO1S在復位啟動后，一般將自動從存儲空間的某個地方開始執行，即通過在復位后使能中斷請求信號來實現DSP啟動。

2 多片TSl01S系統程序加載的硬件設計
采用單片FLASH結合TSlOlS的鏈路口加載方式，可以實現多ADSP-TSlOlS系統的程序加載。該方式只需要一片較大容量的FLASH，而不需要輔助邏輯，便可實現多ADSP-TSlOlS系統的程序加載，而且多ADSP-TSlOlS之間可通過鏈路口相連，因而大大降低了系統的設計復雜度。
圖1所示是某雷達信號處理機的系統加載硬件框圖。其中第一片ADSP-TSl01S按照正常的FLASH加載方式與FLASH相連，用來負責其余幾片TSl01的加載工作。此外，第一片ADSP-TSlOlS還將LINK0口和UNK3口分別與DSP2以及DSP4相連，同樣，DSP4的UNK2口以及DSP2的LINK0口也分別與DSP3的UNK2以及UNK3相連。具體的鏈路口之間的互聯可根據需要靈活設置。