TMS320VC5402 DSP的并行I/O引導裝載方法研究

TMS320VC5402(以下簡稱C5402)是德州儀器公司(TI)1999年10月推出的性價比極高(目標價格僅為5美元)的定點數字信號處理器(DSP)。C5402主要特點如下[1]：
　　?操作速率達100MIPS；
　　?具有先進的多總線結構，三條16位數據存儲器總線和一條程序存儲器總線；
　　?40位算術邏輯單元(ALU)，包括一個40位桶形移位器和兩個40位累加器；
　　?一個17×17乘法器和一個40位專用加法器，允許16位帶/不帶符號的乘法；
　　?整合維特比加速器，用于提高維特比編譯碼的速度；
　　?單周期正規化及指數譯碼；
　　?8個輔助寄存器及一個軟件棧，允許使用業界最先進的定點DSP C語言編譯器；
　　?數據/程序尋址空間1M×16bit，內置4K×16bit ROM和16K×16bit RAM；
　　?內置可編程等待狀態發生器、鎖相環(PLL)時鐘產生器、兩個多通道緩沖串行口、一個8位并行與外部處理器通信的HPI口、2個16位定時器以及6通道DMA控制器；　　
　　?低功耗，工作電源有3V和1.8V(內核)，特別適合電池供電設備。
　　由此可見，與TMS32054X系列的其它芯片相比，C5402以其獨有的高性能、低功耗和低價格特性，使得一推出就受到業內用戶的歡迎。但它的內部結構和片內掩模的引導裝載(Bootloader)程序與C54X系列的其它DSP處理器[2]有較大的差異，而它的應用對象又大多是要求能脫機運行，如機頂盒(STB)、個人數字助理(PDA)和數字無線通信等內嵌式系統。為此，本文立足我們的實踐經驗，簡單介紹C5402 Bootloader程序分析和實現方法，并較為詳細地介紹并行I/O Bootloader方法。
1 幾種引導裝載方法
　　C5402片內掩模的Bootloader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。C5402提供了如下四種Bootloader方法：8位或16位并行EPROM方法、8位或16位并行I/O方法、8位或16位串行口方法和處理器通信口(主端口)HPI方法。
　　上電復位后，C5402檢測其MP/MC引腳，如果MP/MC＝“0”則進入Bootloader程序。進入Bootloader后，如有INT2請求中斷，則進入HPI引導方式，否則則讀入端口地址為0FFFFH的I/O端的引導方式選擇字(Boot Routine Selection、 BRS)。當BRS＝XXXX00時，進入I/O或串行口引導方式;如BRS＝XXXX1000時，進入8位I/O引導方式;BRS＝XXXX1100時，進入16位I/O引導方式，否則則進入串行口引導方式。當BRS＝XXXX01時，進入8位EPROM引導方式，BRS＝XXXX10時，進入16位EPROM引導方式。
2 C5402片內ROM結構及并行I/O引導裝載程序分析
　　C5402提供了4K×16bit 的掩模ROM，其具體內容見表1。C5402上電復位后，如果MP/MC＝“0”則從F800h地址開始運行Bootloader程序。在進入8位并行I/O引導程序以前，C5402與外部I/O要進行一系列的通信聯絡，其程序框圖如圖1所示。

以下是8位并行I/O引導程序片段下：
　　行號 源程序 注 解
　　(標號)
　　END ；讀入用戶代碼結束并轉執行用戶程序
　　1 CALL (21) ；調用讀數據子程序
　　2 STL B、61h ；B的內容→61H單元
　　3 CALL (21) ；調用讀數據子程序
　　4 STL B、 62h ；B的內容→62H單元
　　5 CALL (21) ；調用讀數據子程序
　　6 BC (END)、 BEQ ；B＝0時結束
　　7 SUB #01h、0、B、B ；B－1→B
　　8 STLM B、BRC ；B→BRC
　　9 CALL (21) ；調用讀數據子程序
　　10 STL B、 68h ；B的內容→68H單元
　　11 CALL (21) ；調用讀數據子程序
　　12 ADD 68h、16、B、B ；68H移位后加B→B
　　13 LD B、0、A ；B→A
　　14 RPTD (20)－1 ；循環15－19
　　15 CALL (21) ；調用讀數據子程序
　　16 SSBX XF ；XF＝1
　　17 BC (17)、BIO ；BIO＝0則等待
　　18 WRITA B ；把B的內容寫到*A
　　19 ADD #01h、0、A、A ；A＋1→A
　　20 B (5) ；跳轉到標號為5
　　　　?
　　　　?
　　　　?
　　21 SSBX XF ；XF＝1
　　22 BC (22)、BIO ；BIO＝0則等待
　　23 RXBX XF ；XF＝0
　　24 BC (24)、NBIO ；BIO＝1則等待
　　25 PORTR 0000h、 B ；讀0地址端口→B
　　26 SFTL B、8、B ；B左移8位→B
　　27 SSBX XF ；XF＝1
　　28 BC (28)、 BIO ；BIO＝0則等待
　　29 RXBX XF ；XF＝0
　　30 BC (30)、 NBIO ；BIO＝1則等待
　　31 PORTR 0000h、68h ；讀0地址端口→68
　　32 ANDM 000ffh、68h ；邏輯與
　　33 OR 68h、 B ；邏輯或后→B
　　34 RET ；返回