通過JTAG口對DSP外部Flash存儲器的在線編程
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng) DSP Flash JTAG 在線編程 CCS2.0
引言
在采用TI數(shù)字信號處理器(DSP)的嵌放式硬件系統(tǒng)開發(fā)完成,軟件也有CCS2.0集成開發(fā)環(huán)境下仿真測試通過后,怎樣將編譯、鏈接后生成的可執(zhí)行文件(.Out),經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的十六進制文件(.Hex)寫入硬件系統(tǒng)的Flash存儲器中,讓系統(tǒng)脫機運行,這是許多DSP開發(fā)人員及初學者遇到并需要解決的問題。
從JTAG接口對DSP外部Flash的編程方法不只一種。本文以TMS320C6711-150 DSK板為例,介紹“在線仿真狀態(tài)下”對Flash的編程。
1 Flash存儲器的擦除
Flash編程之前,應(yīng)對Flash進行擦除,使其每個數(shù)據(jù)位都恢復為1狀態(tài),即全FF狀態(tài)。對Flash的擦除操作需要6個總線周期,總線時序如圖1。
從圖1可知,各總線周期的操作為:
第一總線周期——向2AAAH地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)55H;
第二總線周期——向2AAAH地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)55H;
第三總線周期——向5555H地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)80H;
第四總線周期——向5555H地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)AAH;
第五總線周期——向2AAAH地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)55H;
第六總線周期——向5555H地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)10H。
完成上述操作后,F(xiàn)lash存儲器被完全擦除,內(nèi)部數(shù)據(jù)恢復為初始狀態(tài),全為FFH。
在TMS320C6711中,用C語言完成上述操作為:
void erase_flash()
{
*(unsigned volatile char*)FLASH_ADR1=0x00aa;
*(unsigned volatile char*)FLASH_ADR2=0x0055;
*(unsigned volatile char*)FLASH_ADR1=0x0080;
*(unsigned volatile char*)FLASH_ADR1=0x00aa;
*(unsigned volatile char*)FLASH_ADR2=0x0055;
*(unsigned volatile char*)FLASH_ADR1=0x0010;
}
在TMS320C6711系統(tǒng)中,F(xiàn)lash所在地址段為CE1空間,其開始地址為0x90000000。這樣,其中的FLASH_ADR1、FLASH_ADR2在頭文件中被定義為:
#define FLASH_ADR1 0x90005555
#define FLASH_ADR2 0x90002AAA
需要說明的是,在對Flash進行擦除時,應(yīng)對DSP及EMIF外存儲器接口進行初始化,CE1空間定義為8位讀寫模式。
初始化函數(shù)如下:
void c6x11_dsk_init(){ /*DSP和EMIF初始化*/
CSR=0x100; /*禁止所有中斷*/
IER=1; /*禁止除NMI外的所有中斷*/
ICR=0xffff; /*清除所有未完成的中斷*/
*(unsigned volatile int *)EMIF_GCR=0x3300;
*(unsigned volatile int *)EMIF_CE0=0x30;
*(unsigned volatile int*)EMIF_CE1=0xffffff03;
*(unsigned volatile int*)EMIF_SDCTRL=0x07227000;
*(unsigned volatile int*)EMIF_SDRP=0x61a;
*(unsigned volatile int*)EMIF_SDEXT=0x54529;
}
2 Flash存儲器的編程
對Flash存儲器進行字節(jié)編程之前,需要對它進行3個周期的編程指令操作,總線時序如圖2。
從圖2可知,各總線周期的操作如下:
第一總線周期——向5555H地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)AAH;
第二總線周期——向2AAAH地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)55H;
第三總線周期——向5555H地址的存儲單元寫入數(shù)據(jù)A0H;
第四總線周期——向地址的存儲單元寫入編程數(shù)據(jù);
……
在TMS320C6711中,用C語言完成上述操作為:
/*---------------------------------------------------------------------*/
/*入口參數(shù):pattern[]:數(shù)組,用于存儲編程數(shù)據(jù)*/
*/ start_address:所要編程的起始地址指針*/
/* page_size:所要編程的Flash的頁面尺寸*/
/*出口參數(shù):無*/
/*---------------------------------------------------------------------*/
void flash_page_prog(unsigned char pattern[],unsigned volatile char *start_address,int page_size){
volatile int i;
unsigned volatile char *flash_ptr=start_address;
*(unsigned volatile char *)FLASH_ADR1=FLASH_KEY1;
*(unsigned volatile char *)FLASH_ADR2=FLASH_KEY2;
*(unsigned volatile char *)FLASH_ADR1=FLASH_KEY3;
for(i=0;i<page_size;i++)
*flash_ptr++=pattern[i];
}
其中,F(xiàn)LASH_KEY1、FLASH_KEY2、FLASH_KEY3的定義如下:
#define FLASH_KEY1 0xAA
#define FLASH_KEY2 0x55
#define FLASH_KEY3 0xA0
3 校驗和的計算與編程原理
(1)校驗和的計算
在程序中,應(yīng)對Flash編程的正確性進行自動檢查,把編程前數(shù)據(jù)的校驗和編程后Flash中讀出數(shù)據(jù)的校驗和進行比較:如果相同,則編程成功;如果不相同,則編程失敗。需要注意的是,在對Flash進行編程的過程中,不能用CCS2.0中的“VIEW/MEMORY…”功能看Flash中的編程數(shù)據(jù),這樣會導致一會地址編程的失敗。
其C語言程序如下:
/*----------------------------------------------------------------------*/
/*入口參數(shù):start_address:所要校驗的起始地址*/
/* size_in_byte:所要校驗的Flash數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)*/
/*出口參數(shù):lchecksum:校驗和 */
/*----------------------------------------------------------------------*/
int flash_checksum(int start_address,int size_in_byte){
int i;
int lchecksum;
unsigned volatile char*flash_ptr=(unsigned volatile char*)
start_address;
int temp;
i=0;
lchecksum=0;
while(i<size_in_byte-4){
temp=*flash_ptr++;
temp&=0xff;
lchecksum=lchecksum+temp;
i++;
}
return lchecksum;
}
(2)編程原理
基本原理是:在仿真狀態(tài)下,在PC機上運行DSP編程軟件,由運行的DSP通過JTAG口從PC機上讀入待編程的十六進制數(shù)據(jù)文件,由DSP將其寫入到其外部Flash中,即完成用戶數(shù)據(jù)文件的燒寫工作。
4 編程數(shù)據(jù)的讀入及編程
編程時,由DSP程序從終端仿真計算機上打開要編程的十六進制文件,從十六進制文件中依次讀入編程數(shù)據(jù),并由DSP將其寫入到其外部Flash中,程序段如下:
while(data_flag=0){
display_count++;
if(display_count==DISPLAY_SIZE){
display_count=0;
/*printf(".");*/
}
for(i=0;i<FLASH_WRITE_SIZE;i++){
j=fscanf(hex_fp,“%x”,&data);/*從文件中讀入編程數(shù)據(jù),每次取一個字節(jié)*/
if(j==EOF||j==0){
data_flag=1;
break;
}
host_buffer[i]=data;
checksum+=data;
flash_addr+=1;
if(falsh_addr>0x90020001){
printf("ERROR:beyond valid flash address!");
}
}
//寫入Flash
ptr=(unsigned volatile char *)(flash_addr-0x80);
if(data_flasg==0){
length=FLASH_WRITE_SIXZE;
flash_page_prog(host_buffer,ptr,length);
printf("Programming address:%x",flash_addr-0x80);
}
}
注意:所采用的十六進制文件應(yīng)使用“Hex6x.exe”命令,并在hex.cmd命令文件中使用“-a”參數(shù)生成的文件;指定的存儲器長度必須能被128整數(shù)(len參數(shù)能被128整除)。因為AT29LV010A以扇區(qū)為操作單位,每個扇區(qū)為128字節(jié),共1024個扇區(qū),其格式如下:
…
-map hex.map
-a
-image
-zero
-memwidth 8
ROMS
{
FLASH:org=0x90000000,len=0x20000,romwidth=8,files={test.hex}
}
…
5 仿真運行
將上述程序組成一個完整的程序,經(jīng)過編譯、鏈接(Project/Build命令)后,使用“File/Load Program...”將編程代碼Load到DSP中,運行程序,經(jīng)過幾分種后即編程完畢。
結(jié)語
對DSP外部Flash編程雖不是一項關(guān)鍵技術(shù),但它在整個DSP嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中卻有著至關(guān)重要的作用。如果開發(fā)者在設(shè)計之初就掌握了這項技術(shù),就會大大方便系統(tǒng)的調(diào)試,縮短開發(fā)時間。
由于篇幅所限,本文僅給出部分核心程序代碼,讀者可利用上述代碼編寫一個完整的程序。