TMS320C641X系列DSP引导方法研究

　　0 引 言

　　近年来， 以数字信号处理器( DSP) 为基础的通用信号处理模块的研制受到人们的重视， 它的研制成功满足了信号处理系统实时性和通用性的要求， 被广泛应用于雷达、通信、电子测量和图像等领域。进行DSP 开发， 最终的目标产品要脱离仿真器运行， 在上电后可自行启动程序代码， 这就需要一个能在断电后保存程序的存储器。对于C641X 系列的DSP， 内部没有供用户使用的非易失性存储器， 只能将程序代码存放在外部的非易失性存储器中。因此， 通常需要在上电复位时， 将存储在外部速度较慢的存储器的程序代码搬移到片内高速RAM 中， 这个过程被称为Bo otLo ader 。因此， 在设计通用信号处理模块前， 有必要研究DSP 的多种引导方式。

　　1 C641X BootLoader 方式和过程

　　C641X 有三种Boot 模式：不引导、ROM 引导和主机引导。第一种方式只能用于仿真运行; 第二种方式利用片内固化的Boo tLoader 程序通过EDMA 通道， 从EMIF 的CE1 空间拷贝1 KB 数据到地址0 处， 然后从地址0 处开始执行。这种方式只需一片非易失性存储器， 实现较为简单; 第三种方式是在DSP 内核处于复位时， 由外部主机通过主机接口实现程序引导。这种方法虽然复杂度较前者高， 但也被广泛应用于一些具有抗空间辐射效应的星载平台中。

　　2 ROM BOOT 实现

　　前面提到这种方式是在DSP 上电复位后， 由片内固化的Bo otLo ader 代码采用EDMA 方式从CE1 空间复制1 KB 代码到地址0 处。但通常用户程序都远大于1 KB， 这就需要编写二次Bo otLoader 代码， 将用户程序搬移到DSP 内部RAM 中。下面介绍具体实现过程。

　　2. 1 二次引导程序编写

　　由于系统最初启动时， C 语言环境还没有初始化，所以二次引导程序一般用汇编语言编写。主要完成EMIF 寄存器配置， 程序搬移， 最后跳转到C 程序入口函数。其中， 程序搬移主要有两种实现方式。一种方法无需Co py Table( 引导表) ， 而采用镜像的方式将所有程序代码看成是一个连续的数据段， 二次引导时将片外存储器的内容镜像到内部RAM 即可。这种方法虽然实现简单， 但存在占用空间资源大， 引导效率低的问题。

　　第二种方法是利用引导表实现。这种方法生成的引导文件是各段连续存放的， 因而引导效率较前一种方法高。关于引导表的格式和生成参见2. 4 节; 两种方法的二次装载汇编程序可参见CCS 烧写工具FLASHBurn 提供的示例工程， 这里不再详述。

　　2. 2 存储空间分配

　　程序存储空间可分为LOAD 空间和RUN 空间。

　　前者保存程序代码， 物理介质一般为片外FLASH 或E2 PROM; 后者是程序代码实际运行的空间， 物理介质一般是内部RAM。通常， 经常访问的程序和初始化变量的LOAD 空间放在FLASH 中， 而RU N 空间则放在内部RAM 中; 对于只在初始化时使用的段， 其LOAD和RU N 空间都放在FLASH 中; 而对于非初始化变量， 其LOAD 和RU N 空间都安排在内部RAM 中。当然， 如果存储空间充足时， 也可统一将LOAD 空间放在FLASH 中， 而把RUN 空间放在内部RAM 中。根据上述内容， 可以将C64X 存储区作表1 所示的安排。