基于TMS320DM642的Flash在系統編程方法

引言

一個完整的嵌入式系統必須要有一個合適的存儲器存放用戶代碼。flash是一種非易失性存儲器，而且具有電可擦寫、容量大、價格便宜等特點，通?？捎糜谠赿sp系統中存放用戶代碼。

flash在正常使用前要進行編程，即將用戶代碼寫入flash。在系統編程方法不需要其他編程設備和編程電源，只借助于仿真器，可直接通過dsp燒寫程序對flash進行編程。本文所使用的編程方法就屬于在系統編程。

本文首先介紹常見的flash編程方法。然后詳細介紹本文方法的原理，以及dsp系統上電加載原理，最后給出整個實現過程并分析了flash變成時需要注意的一些問題。

flash編程方法

常見的flash編程方式

flash在正常使用前必須寫入用戶程序，傳統上有3種編程方法：由供應商出貨前把程序代碼寫入flash，編程器編程和在系統編程。

第1種方法不能滿足用戶更改代碼的需求，所以在開發階段不宜采用。當使用編程器編程時，要求flash固定在pcb板前必須把用戶程序寫入片內。因此，現在一般都優先考慮在系統編程方法，首先應確定所選的dsp是否支持在系統編程。現行的在系統編程的方法一般是先把待加載程序（用戶程序）的.out文件（coff格式）轉成hex格式，然后去掉hex格式文件的文件頭，再通過燒寫程序寫到flash里去，也可以不進行coff格式到hex格式的轉換這一步，把coff文件作為源文件，去除文件頭信息后將其寫入flash。

本文方法的編程原理

本文的實現方法比較簡單，首先把用戶程序映射到系統ram，再把用戶程序作為數據直接從ram搬入flash中。

首先在ccs上完成用戶程序，生成可執行的.out文件，將該文件設為文件1進行加載；然后加載燒寫程序的.out文件，將其設為文件2；最后運行文件2，通過它把文件1燒入flash。

操作步驟非常簡單，這里要說明幾點，首先，2個.out文件各自獨立，文件2加載后，文件1成為數據，ccs在運行時，運行的是最新加載的程序，也即文件2。其次，文件2與文件1映射到ram中的物理空間各自獨立，也就是文件2不能映射到文件1已影射的地方，如果發生重疊，文件2的內容就會覆蓋原先文件1映射到該地址空間的內容，寫入flash的內容就會發生錯誤。再次，用戶程序里包括了二次加載程序，以在自舉時把用戶程序從flash還原到ram中。

二次加載和bootloader

要保證用戶程序的正確運行，僅把程序寫入flash是不夠的，必須保證上電后，程序能夠從flash中正確恢復到ram，系統上電工作步驟如圖1所示。

dsp首先自檢，得到程序的加載模式。在c6000中主要有2種模式，一種是主機加載模式，也即dsp從0x0000 0000開始執行程序；另一種是rom加載模式，該模式又有8位、16位、32位幾種，不同的dsp略有不同，這里選用8位rom模式，工作時，dsp先從地址0x9000 0000開始，把0x9000 0000－0x9000 0400這1k（在c62xx中是64k）的數據搬到0x0000 0000－0x0000 0400，然后再從0x0000 0000開始執行程序，這一次加載由dsp自行完成，但是1k的程序作為用戶程序顯然不夠，因此，這1k的程序要做成加載其，也就是手工寫的bootloader，利用它把用戶程序從flash搬入ram。加載器搬運用戶程序又是一次加載，因此把這個過程統稱為二次加載。

bootloader要完成兩項功能，第一，把其他程序搬到指定的地址，第二、跳轉到用戶程序入口，這里要先修改isp，再跳轉到復位中斷，因此在bootloader的最后總是一條跳轉指令。由于bootloader在flash中的位置是0x9000 0000－0x9000 0400，而bootloader又是放在用戶程序里的，因此，為了方便燒寫程序把bootloader寫到該位置，這里在用戶成程序的.cmd文件中把bootloader定位在程序段的起始位置。

編程方法實現

系統配置和參數設置

tms320dm642是ti公司的一款視頻圖像dsp，工作時鐘最高可達到600mhz，程序存儲器最大可調至272m×8位，其emif接口分4個空間，即ce0－ce3，flash映射到ce1空間，其地址為0x9000 0000－0x90400000，上電時采用8位rom加載方式。

am29lv033c是amd公司生產的flash存儲器，其主要特點有：3.3v單電源供電，可使內部產生高電壓進行編程和擦除操作；只需向其命令寄存器寫入標準的微處理器指令，具體編程、擦除操作由內部嵌入的算法實現，并且可以通過查詢特定的引腳和數據線監控操作是否完成，可以對任一扇區進行讀、寫或擦除操作，而不影響其他部分的數據。

由于4mb的flash rom有22根地址線，而dm642只有20根地址線，因此加入fpga，對flash進行分頁，這里分8頁，每頁512kb，每頁內含8塊，每塊64kb。

am29lv033c有多條內存指令，可以實現芯片id的讀取、軟件復位、整片擦除、塊擦除等。在這里主要介紹燒寫時用到的指令，其擦寫命令如表1所示，表中的xxx表示任意地址，sa為塊地址，即地址線的第16位到21位，pa為燒寫地址，pd為燒寫數據。

待燒寫程序（用戶程序）為user.out，大小為2m；燒寫程序為fbct.out，大小為4k，地址分配如表2所示。

編程過程

第一步，對整個flash進行一遍擦除，因此flash在編程時只能把“1”置為“0”，而不能“0”置為“1”。

第二步，判斷擦除結束。通過dq6、dq7均可完成判斷，當dq6位不再跳變時說明擦除結束。這里通過讀取最后一位數據是否為“0xff”來完成判斷。

第三步，進行軟件復位。軟件復位使flash處于就緒狀態，當flash在進行擦除，編程時軟件復位信號無效。

第四步，取得編程地址。如果地址超過最大地址則編程結束。

注意事項

對于不同的dsp，不同的flash，在實現時可能不一樣，這里有幾個問題必須注意：

（1）文件1和文件2的.cmd文件要分配好各自的地址，地址空間不能重疊。

（2）不是每個dsp都可以實現在系統編程，如tms320c6204就不行，而c621x，c64x等就可以。原因在于flash在編程時速度較慢，一般為μs級，所以需要we＃信號的有效時間較長。但是，一般的we＃有效時間都只有幾十ns，這么短的時間不足以讓dsp把內容寫進flash。c64x等之所以能實現在系統編程，是因為在編程時dsp自動延長了編程的有效時間。

（3）如果用戶程序不含加載器程序，那么用戶程序的目的地址就不能從flash的前1k的地址開始。

（4）不同型號flash的編程時序和指令可能會有所不同，編程之前要弄清該flash的編程時序和指令。如果flash要求有偏移地址，就需要加上基地址。

（5）對于程序的未初始化段不必燒入flash，可以參考.map文件，里面對于各段有詳細說明。

結語

利用上面的方法，本文在tms320dm642平臺中通過jtag仿真頭，成功地實現了在系統編程，為程序的調試提供了一種非常方便的手段，也為用戶程序的升級提供了一種簡單異行的方法，同時這個方法也在c6211環境下成功實現，其他dsp同樣可參考本方法。