|
DSP問世以來，以其強大的功能、合理的價格已經被設計者廣泛應用。但不同于FPGA器件的是，DSP并不是為現場可編程而開發的，因此，在嵌入了DSP器件的產品中，如果需要對產品性能進行升級而需要升級程序時，往往會由于現場可編程能力缺乏，而給用戶造成麻煩。本文以TI公司的54系列DSP為例，通過對DSP開發過程的分析和代碼生成機理的深入研究，找到了一種對DSP器件進行現場編程的方法。 1 54x DSP的開發 CCS集成開發環境是TI公司針對其全系列DSP開發的仿真編譯器，可開發目前TI公司幾乎所有類型的DSP芯片。在CCS集成開發環境下，54x DSP的開發一般分為以下幾個步驟：程序編寫、程序編譯、COFF文件生成、仿真運行、HEX文件生成、程序存儲器燒寫和上機運行等，具體流程如圖1所示。 在源程序正確的情況下，可編譯生成COFF(common()bject File Format)文件，其后綴為.out，可用于進行硬件仿真運行，但不能直接作為程序燒寫。如果要將程序寫入DSP的外部程序存儲器，首先要根據.out文件生成HEX文件。 HEX文件的生成需要調用專用的生成程序HEX500，在WIN32環境下執行HEX500*．cmd命令，生成需要的*．hex文件。按照命令文件*．cmd中的選項，可設置存儲器的類型、位數、起始地址，程序的人口地址、引導方式和hex文件的格式等。下面是一段用串口對8位串行EOPROM進行引導的命令文件的例子。 123．out ／*輸入文件名*／ -i ／*INTEL格式*／ -map 123．mxp -o 123．hex ／*輸出文件名*／ -memwidth 8 ／*8位存儲器*／ -romwidth 8 ／*輸出文件為字節*／ -bcrotorg 0x0000 ／*外部存儲器開始地址*／ -bootorg serial ／*串口裝載*／ -e_main ／*主程序人口*／ SECTI()NS {.text;boot } ／*整個程序作為一段引導*／ 2 HEX文件 CCS的編譯器和鏈接器生成COFF目標文件。COFF目標文件是二進制格式，有利于模塊化編程和更高效的程序片斷和目標系統存儲器管理。但是大多數的編程器不接受COFF文件。可以用HEX轉化程序將其轉換為以下5種標準的ASCII十六進制格式： ◇ASCII-HEX，支持16位地址} ◇擴展的TeKtronix; ◇Intel MCS-86; ◇Motorola-s，支持16位、24位、32位地址； ◇TI Tagged，支持16位地址。 仍然用前面的例子，命令文件生成的HEX文件片斷如圖2所示(用UltraEdit-32打開)。 在命令文件中，也可以根據具體應用情況的不同規定不同的參數，例如，當使用并行存儲器作為程序存儲器時，則引導裝載命令就要改為parallel。具體參數設置見參考文獻。 3 硬件編程接口 為仿真調試的方便，54x DSP器件都具有仿真編程用的JTAG接口，其引腳定義如圖3所示。 通過JTAG口，可以與DSP建立通信聯系，并通過特定的程序，控制DSP的內部單元，讓DSP執行預定的操作.這是DSP實現現場可編程的硬件基礎，如圖4所示。 4 現場可編程的實現方法 由于DSP的程序一般存儲在外部存儲器之中，因此，現場可編程的實現就是要將新程序通過DSP寫入存儲器。在以前，由于存儲器的燒寫電壓普遍高于其工作電壓，只能通過編程器燒寫.隨著技術的發展，現在許多E2PROM、Flash存儲器等都可進行電擦寫，擦寫電壓和工作電壓一致，因此完全可以進行工作電壓下的編程。 對DSP進行現場編程，需要用到的器材有計算機和DSP仿真器；需要用到的軟件有CCS集成開發平臺、UltraEdit-32程序和DSP現場編程程序。具體操作步驟如下： ①在CCS集成開發環境下，將程序編譯完成，并在目標板上運行通過。 ②打開程序存儲器窗口，根據程序的起始、結束地址，將整個程序代碼存儲為一個數據文件(dat文件)。 ③生成hex文件。 ④用UltraEdit-32程序打開hex文件，找出程序人口值和程序長度值以及程序開始地址值. ⑤調入燒寫程序，并裝載入系統芯片. ⑥將程序入口值、程序長度值、程序開始地址值填人現場編程程序中并編譯通過。 ⑦將存儲的程序代碼調入數據空間的適當位置(存放位置自定)。 ⑧運行現場編程程序，通過DSP將代碼寫入外部程序存儲器。 以上步驟僅在編程開始時進行，一旦編程開始，就可以連續對多個器件現場編程。 DSP現場編程程序的編制也很簡單。下面的參考程序是根據前面的命令文件參數編寫的，并經仿真驗證通過。設定Mc·BSP2口以SPI方式引導串行E2PROM。 ．text …… ；McBSP2口SPI初始化，主動方式 STM #1000H，ARl;從1000H開始10個字為程序 ;代碼前的數據 ST #08AAH，* ARl+ ；引導頭 ST #0018H，* ARl+ ST #O003H，* ARl+ ST #0800H，* ARl+ ST #D010H，* ARl+ ；不重要 ST #000lH，* ARl+ ST #0C428H，* ARl+ ；主程序人口為1C428H ST #2340H，* ARl+ ；程序代碼總字數2340H ST #000lH，* ARI+ ST #0C000H，* ARl+；程序開始地址1C000H STM #(1000H+0AH+2340H)，ARl ST #O，* ARl；最后放結束標志#0000H STM #O，ADDRESS ；地址寄存器清零 STM #1000H，AR2 ；程序代碼開始地址 STM #(0AH+2340H+1)，BRC RPTB LOOP ；寫循環 LDM ADDRESS,A SFTL A,-8 AND #OOFFH,A OR #0200H,A STLM A，AR3 ；寫指令+地址高位 LDM ADDRESS,A SFTL A，8 AND #OFF00H,A LD * AR2,B SFTL B．-8 AND #0FFH，B ADD B．A STLM A，AR4 ；地址低位+數據字節 LDM ADDRESS．A ADD #1．A STLM A,ADDRESS ；E2PROM地址+1 CALL WRITE ；寫E2PROM子程序 LDM ADDRESS，A SFTL A，-8 AND #00FFH，A OR #0200H,A STLM A，AR3 ；寫指令+地址高位 LDM ADDRESS，A SFTL A，8 AND #0FFOOH，A LD *AR2+．B；程序代碼地址+1 AND #0FFH，B ADD B．A STLM A，AR4 ；地址低位+數據字節 LDM ADDRESS，A ADD #1，A STLM A,ADDRESS ；EOPROM地址+1 CALL WRITE；寫EOPROM子程序 LOOP：NOP ．end 結 語 本文介紹的DSP現場可編程方法，經實際應用效果良好，其方便靈活的特點增強了現場處理問題的能力。由于其完全由軟件實現，因此這種方法同樣也適用于其他品牌的DSP產品。 |
