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TMS320F206（簡稱F206）是德州儀器公司一種較新型的高性能數字信號處理器芯 片，采用靜態(tài)CMOS工藝技術設計，功耗低、抗干擾能力強。其結構簡單，指令執(zhí)行速度快（單周期指令的執(zhí)速度為50ns），指令的源代碼與C1XX和C2XX系列保持兼容并且向上兼容TI公司的第5代DSP（C5X系列）。同時，F206處上集成的32K×16位的Flash存儲器由二塊相互獨立的16K×16位的Flash存儲器組成（Flash0和Flash1），可分別獨立地對它們進行讀取、擦除和編程等操作。第二塊Flash工作模式的切換分別由片上2個I/O映射寄存器控制。通常情況下，這二塊Flash存儲器，一塊用于存放固化程序，程序調試完成后通過DSP仿真頭將程序直接寫入Flash中；另一塊可用于存放重要參數，可通過鍵盤、通信端口以及運行程序自動地將數據寫入Flash中，從而實現對Flash存儲器的“在線”擦、寫。F206及F24x在程序地址空間的映射如圖1所示。 1 實現F206在線編程需要注意的幾點 ①進行硬件設計時，必須將F206的Vccp引腳直接接于+5V電源上。 ②片內CPU的工作時鐘不得高于20MHz。如果用倍頻連接方式，則輸入時鐘頻率不得高于10MHz，否則會使擦、寫過程出現錯誤，從而導致“在線”擦、寫失敗。 ③正常情況下F206的擦、寫次數壽命是1000次。因此，對Flash塊的“在線”編程應該做到一次擦除、多次寫入，直到整個Flash存儲塊寫滿后再重新擦除，這樣可以充分延長Flash存儲器的使用壽命。 ④不要將寫Flash的程序和被寫數據放在同一塊Flash存儲器上（后面說明）。由于F206的中斷向量從0000H單元開始，所以第一塊Flash存儲器（Flash0）用于保存固化程序，另一塊Flash存儲器用于存放重要參數，進行“在線”編程。 2 Flash存儲器的特點 存儲器的操作有讀和寫兩種基本操作，各種類型存儲器的讀操作都相同，而寫操作則各不相同。RAM型存儲器的讀/寫操作幸免通過址/數據總線和片選、讀/寫控制線來完成；EEPROM型存儲器讀操作和RAM相同，寫操作由片內定時完成擦除和編程操作，并有一個狀態(tài)信號線來指示寫操作是否完成；PROM型存儲器的寫操作則由特殊工具來完成，系統(tǒng)中只有讀操作；Flash型存儲器的寫操作則由清“0”、置“1”和編程操作構成。清“0”和置“1”操作按扇區(qū)（一塊存儲區(qū)），如F206的一塊存儲區(qū)的大小為32個字，Flash0的起始地址為0000H，Flash1的起始地址為40000H，每個Flash塊包含512個扇區(qū)。 Flash存儲器的寫操作由控制寄存器控制，狀態(tài)寄存器反饋的信息指示操作過程。Flash型存儲器的寫操作既可以“在線”完成，也可以由特殊工具來完成。由此可見，對Flash型存儲器的訪問由兩部分構成，一為Flash存儲單元，二為Flash寄存器。訪問存儲單元和寄存器公用一組外部總線，究竟是訪問存儲單元還是訪問寄存器則由工作模式決定。作在訪問存儲單元模式（只讀）時，從數據總線上讀到的是存儲單元中的數據；工作在訪問寄存器模式（讀/寫）時，從數據總線讀到的是寄存器的狀態(tài)信息。因此，如果將寫Flash的程序和將寫入數據放在同一塊Flash上，則對Flash寫操作時需要切換工作模式，從而導致取指令時取到的是狀態(tài)信息，Flash寫操作失敗，所以不能將程序和數據放在同一塊Flash存儲器上。 3 F206進行Flash“在線”擦寫的基本步驟 （1）模式切換 Flash的“在線”編程由清“0”、置“1”和數據寫入等操作組成。進行這些操作前首先要將Flash由存儲器工作模式（mode 1）切換至于寄存器工作模式（mode 0）。F206中Flash存儲器工作模式由映射于I/O地址中的兩個寄存器控制，分別為F_ACCESS0寄存器（FFE0h）和F_ACCESS1寄存器（FFE1h）。向Flash模式控制寄存器的最低位寫入0，則Flash工作于寄存器模式；反之寫入1，則工作于存儲器模式。復位后，自動處于存儲器模式。如圖2所示，兩種工作模式之間切換后，Flash內容變化。處于模式1時，Flash存儲器顯示的是其所存儲的數據；處于模式0時，Flash存儲器顯示寄存器的內容，并且以4個為一組重復顯示于整個Flash塊中。 F206的Flash存儲器塊中只有4個寄存器SEG_CTR、TST、WADRS、WDATA，其余都是重復顯示相同的內容，其功能如下所述。 *SEG_CTR：片段控制寄存器，其高8位（MSBS）用于選擇相應片段。該位置“1”，則使能相應的片段，可以進行擦寫。因此F206中16K×16的Flash塊分為8個片段，每個片段2KB.低8位（LSBS）用來控制Flash塊的擦除、寫入、校驗等操作，如圖3所示（各個控制位的具體設置方法請查閱TI相關參考資料）。 *TST：測試寄存器，通常不用。（保留，用于測試。） *WADRS：寫地址寄存器，用于存儲寫操作地址。 *WDATA：寫數據寄存器，用于存放寫操作數據。 （2）清“0”操作 清“0”操作按扇區(qū)進行，F206的Flash每一區(qū)的大小為32個字（WORD）。進行清“0”操作就是對Flash存儲單元的非零位（即值為“1”）寫入0，使各數據位的邊緣保持一致；通常的做法是將Flash存儲單元中的數據讀出，與FFFFh進行異或（XOR）后，再寫回Flash存儲單元中。清“0”操作后，需調用VER0功能對Flash塊進行0校驗。 （3）置“1”操作 置“1”操作按扇區(qū)進行，對每個存儲單元寫入“1”；執(zhí)行置“1”操作后需要調用VER1功能進行校驗。置“1”操作后，Flash塊存儲單元的值均為FFFFh。如果置“1”正確，則可以進行下一步的數據寫入數據。 （4）數據寫入 數據只能寫入已經置“1”的存儲單元，對于同Flash存儲單元只能寫一入一次；如要改變存儲單元中的內容，必須重新進行清“0”和置“1”的操作后才能寫入新的數據。否則，會使存儲單元中各個數據位的“邊緣”不一致，從單元中讀出的數據與寫入的數據不一致。由于Flash擦除次數有限，因此不可能每次修改和定改數據時都進行擦除操作，而應將每次修改后的參數（表）連續(xù)寫在已置“1”但沿未寫入數據的Flash存儲單元中，并對參數（表）作起始和結束的標記（如55AA）；程序調用參數（表）時可以很方便地找到最新修改的參數（表），當已置“1”的Flash存儲單元已寫完，再重新進行清“0”和置“1”操作后，從Flash塊的起始位置（對F206的Flash1存儲塊為4000h）寫入新的數據，這樣可以充分延長F206片內Flash的使用。 結語 本文對TI公司的TMS320F206為例，介紹了DSP進行Flash“在線”編程的方法，具有較強的實用價值。筆者將該技術用于由F206構成的微機過流保護裝置中，使得保護裝置的現場校驗、調試和動作值整定都非常方便。對于具有三個Flash塊的TMS320FL2407系列，只要找出相應Flash塊控制寄存器，也能用同樣的方法進行“在線”編程。Flash進行“在線”編程的程序較為復雜，進行編程時需要加入一定的時間延時，編程時可參閱TI公司的例程，該例程可以從TI公司的網頁www.ti.com下載。由于篇幅有限，此處不作詳細介紹。 |
