TMS320C62x HPI引導(dǎo)過程的實(shí)現(xiàn)
摘要:TMS320C62x和TMS320C67x DSPs提供了幾種不同的啟動(dòng)模式,不同的啟動(dòng)模式?jīng)Q定了DSP復(fù)位后的初始化以及代碼裝載方式。本文就TMS320C62x DSP的HPI啟動(dòng)模式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
關(guān)鍵詞:TMS320C62x DSP HPI 啟動(dòng)模式
1 緒言
在TMS320C62x系列DSP中,主機(jī)口HPI是一個(gè)16位寬度的并行端口。主機(jī)(也稱上位機(jī))掌管該接口的主控權(quán),通過它可以直接訪問CPU的存儲(chǔ)器空間。另外,主機(jī)還可以直接訪問TMS320C62x片內(nèi)的存儲(chǔ)映射的外圍設(shè)備。
HPI與CPU存儲(chǔ)空間的互連是通過DMA控制器實(shí)現(xiàn)的。借助專門的地址和數(shù)據(jù)寄存器,通過DMA輔助通道,完成HPI對(duì)存儲(chǔ)空間的訪問。主機(jī)和CPU都可以對(duì)HPI控制寄存器HPIC進(jìn)行訪問,主機(jī)一方還可以訪問HPI地址寄存器HPIA和HPI數(shù)據(jù)寄存器HPID。
2 TMS320C62x引導(dǎo)模式
TMS320C62x系列DSP提供了三種引導(dǎo)方式:
(1) 沒有自舉過程:CPU直接從地址0開始執(zhí)行代碼;
(2) ROM自舉:由DMA/EDMA控制器從外部CE1空間中的ROM中拷貝固定數(shù)量的一段代碼到地址0,拷貝結(jié)束后,CPU從地址0開始運(yùn)行;
(3) HPI自舉:由外部主機(jī)通過HPI對(duì)芯片的存儲(chǔ)器空間進(jìn)行初始化,初始化結(jié)束后,外部主機(jī)通過HPI中斷喚醒CPU,CPU開始從地址0運(yùn)行。
所有這些設(shè)置項(xiàng)都是在芯片復(fù)位的時(shí)候才進(jìn)行檢查。一旦復(fù)位信號(hào)有效(reset=0),所有的三態(tài)輸出管腳恢復(fù)為默認(rèn)狀態(tài),然后在reset信號(hào)的上升沿處檢查設(shè)置管腳BOOTMODE[4:0]的狀態(tài),自舉邏輯開始生效。其中C6201/C6701有專門的管腳作為BOOTMODE[4:0],C6211/C6711則是利用主機(jī)口的HD[4:0],C6202/C6203利用擴(kuò)展總線的XD[4:0]作為BOOTMODE[4:0]信號(hào)。
對(duì)于TMS320C62x的HPI自舉模式過程如下:首先需要設(shè)置Boot模式,Boot模式設(shè)置如表1所示。當(dāng)DSP被復(fù)位時(shí),如果選擇了HPI boot模式,那么只有DSP的內(nèi)核進(jìn)入復(fù)位狀態(tài),DSP其余模塊均保持激活狀態(tài)。這樣,主機(jī)就可以通過HPI接口訪問DSP的整個(gè)存儲(chǔ)空間,包括片內(nèi)、片外存儲(chǔ)器和片內(nèi)的外設(shè)寄存器,對(duì)它們進(jìn)行初始化。主機(jī)對(duì)DSP做完了有關(guān)設(shè)置后,向HPIC寄存器的DSPINT位寫1,將DSP從復(fù)位狀態(tài)喚醒,接下來CPU就從地址0開始執(zhí)行程序。主機(jī)對(duì)DSP可以進(jìn)行的操作包括:初始化CPU和EMIF,向DSP加載程序以及數(shù)據(jù)等。
表1 TMS320C62x HPI boot配置
BOOTMODE[4:0] |
Memory Map |
Memory at Address 0 |
Boot |
00110 |
MAP 0 |
External; default values |
HPI |
00111 |
MAP 1 |
Internal |
HPI |
3 TMS320C62x HPI引導(dǎo)模式的實(shí)現(xiàn)
3.1 創(chuàng)建啟動(dòng)代碼
實(shí)現(xiàn)TMS320C62x HPI引導(dǎo)模式的第一步是生成HPI引導(dǎo)的DSP代碼,并把它與主處理器應(yīng)用程序合并在一起,使DSP應(yīng)用程序可以和主處理器應(yīng)用程序一起遠(yuǎn)程下載。為了簡(jiǎn)化,采用下列方案:把DSP應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換成頭文件中的數(shù)組,并和主處理器應(yīng)用程序一起編譯連接。
具體實(shí)現(xiàn)分為兩步:1)利用轉(zhuǎn)換工具HEX6x把COFF文件轉(zhuǎn)換成ASCII-Hex格式十六進(jìn)制文件;2)利用自編工具h(yuǎn)ex2aray.exe將ASCII-Hex格式的文件轉(zhuǎn)換成包含數(shù)組的頭文件。
(1)利用轉(zhuǎn)換工具HEX6x把COFF文件轉(zhuǎn)換成ASCII-Hex格式十六進(jìn)制文件
利用轉(zhuǎn)換工具HEX6x把COFF文件轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制文件,使用轉(zhuǎn)換工具HEX6x需要一個(gè).cmd文件說明具體的轉(zhuǎn)換格式,如下面文件hexcom.cmd所示:HEX6x把COFF文件test.out轉(zhuǎn)換成兩個(gè)ASCII-Hex格式的文件:一個(gè)是代碼段,包含在文件test.a00中;另一個(gè)是初始化的數(shù)據(jù)段,包含在文件test.a10中。在DOS命令行中執(zhí)行hex6x hexcom.cmd將產(chǎn)生test.a00和test.a10兩個(gè)文件。
文件hexcom.cmd:
..object est.out
-a
-byte
-image
-memwidth 16
-romwidth 16
-order M
ROMS
{
/* Size of the internal pgm memory */
PGM: org = 0x00000000, length = 0x10000
/* Size of the internal data memory */
DATA: org = 0x80000000, length = 0x10000
}
(2)利用工具h(yuǎn)ex2aray.exe生成頭文件
然后利用hex2aray.exe將兩個(gè)ASCII-Hex格式的文件:test.a00和test.a10分別轉(zhuǎn)換成兩個(gè)個(gè)包含數(shù)組的頭文件:code.h和init.h。工具h(yuǎn)ex2aray.exe為自編工具。在DOS命令行中分別執(zhí)行hex2aray –i test.a00 –o code.h和hex2aray –i test.a10 –o init.h兩條命令將產(chǎn)生兩個(gè)頭文件code.h和init.h。在文件hexcom.cmd中的選項(xiàng):- a,指示HEX6x按ASCII-Hex格式轉(zhuǎn)換文件,ASCII-Hex文件格式如下所示:
^B
$AXXXX,
XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX. . .
^C
文件開始是ASCII STX 字符 (ctrl-B, 02h),結(jié)束是ASCII ETX 字符 (ctrl-C, 03h);$AXXXX,代表地址;其余為代碼。轉(zhuǎn)換后的頭文件格式如下:
const char code[]={0x12,0x18,0x01,0x00,0x28,0x00,0x00,0x00,0x2A,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x12,
0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x12,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x12,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
…
};
3.2 主機(jī)對(duì)HPI接口的操作
TMS320C62x提供了三個(gè)16位寄存器:HPIC、HPIA、HPID和16位數(shù)據(jù)線與主處理器通信。主處理器通過HPIC、HPIA、HPID和16位數(shù)據(jù)線來與TMS320C62x進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)交換的過程如下:
1)首先初始化HPIC;
2)然后把地址寫到HPIA;
3)最后通過HPID讀或?qū)憯?shù)據(jù)。
假設(shè)主機(jī)CPU也是TMS320C62x,那么主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的連接如圖1所示:
如圖1所示,假如Target 6201的/HCS連接到主機(jī)6201的CE1上。Target 6201的HPI寄存器映射到Host 6201DSP內(nèi)存中,HCNTRL[1:0]和HHWIL連接到主機(jī)CPU的地址線上,那么HPIC、HPIA、HPID寄存器的地址分配如表2所示。,那么在C語言中,可以通過指針訪問HPIC、HPIA、HPID,例如:
#define C6201_HPI 0x01400000 /* Host address on which C6x HPI is mapped */
int *hpi_ptr; /* define and initialize pointer*/
hpi_ptr = (int *)C6201_HPI;
/* Write dest_address to HPIA, with HOB=1 */
ptr_hpi[2] = (int)(dest_address & 0x0ffff);
ptr_hpi[3] = (int)((dest_address>>16)&0x0ffff);
表2 HPIC、HPIA、HPID各寄存器的地址分配
映射到主機(jī)的地址 |
HPI控制線 |
HPI寄存器訪問 | |
HCNTL[1:0] |
HHWIL | ||
HPI Base address + 0x00 |
00 |
0 |
HPIC 1st halfword |
HPI Base address + 0x04 |
00 |
1 |
HPIC 2st halfword |
HPI Base address + 0x08 |
01 |
0 |
HPIA 1st halfword |
HPI Base address + 0x0C |
01 |
1 |
HPIA 2st halfword |
HPI Base address + 0x10 |
10 |
0 |
HPID 1st halfword HPIA 自增 |
HPI Base address + 0x14 |
10 |
1 |
HPID 2st halfword HPIA自增 |
HPI Base address + 0x18 |
11 |
0 |
HPID 1st halfword HPIA不自增 |
HPI Base address + 0x1C |
11 |
1 |
HPID 2st halfword HPIA不自增 |
3.3 主機(jī)通過HPI下載代碼和數(shù)據(jù)段到目標(biāo)DSP
一個(gè)程序由初始化區(qū)和非初始化區(qū)兩部分組成,主機(jī)處理器必須根據(jù).cmd命令文件把這兩個(gè)區(qū)裝載到DSP正確的地址。下面這段代碼就是將代碼段和數(shù)據(jù)段兩部分分別下載到指定地址(即程序RAM和數(shù)據(jù)RAM)。它主要是從*source中讀出32位長(zhǎng)的數(shù)據(jù),然后通過HPI將此數(shù)據(jù)寫到DSP的dest_add地址(即程序RAM和數(shù)據(jù)RAM)中。*source中的數(shù)據(jù)就是DSP的啟動(dòng)代碼段和數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。
void C6x_write_section(int *ptr_hpi, short *source, int dest_add, int length)
{
int i;
/* Write HPIC with HWOB=1,1st halfword transferred is least significant */
/* HCNTRL1 HCNTRL0 HHWIL */
ptr_hpi[0] = 0x0001; /* 1st halfword 0 0 0 */
ptr_hpi[1] = 0x0001; /* 2nd halfword 0 0 1 */
/* Write destination address to HPIA, 1st halfword is least significant */
/* HCNTRL1 HCNTRL0 HHWIL */
ptr_hpi[2] = (int)(dest_add & 0x0ffff); /* 0 1 0 */
ptr_hpi[3] = (int)((dest_add>>16)&0x0ffff);/* 0 1 1 */
for(i=0 ; i < length ; i++)
{
/* Write source_word to HPID with address post-increment */
/* 1st half-word transferred is least significant */
/* HCNTRL1 HCNTRL0 HHWIL */
ptr_hpi[4] = (int) *source++; /* 1 0 0 */
ptr_hpi[5] = (int) *source++; /* 1 0 1 */
}
}
3.4 目標(biāo)DSP開始執(zhí)行所下載的代碼
主機(jī)通過HPI下載代碼段和數(shù)據(jù)段到目標(biāo)DSP以后,那么目標(biāo)DSP就需要執(zhí)行所下載的代碼了。通過寫HPIC寄存器的DSPINT位為1讓DSP退出復(fù)位狀態(tài)后,DSP就開始從地址0執(zhí)行所下載的代碼了。具體實(shí)現(xiàn)代碼為:
/* Write HPIC with DSPINT=1 */
/* HCNTRL1 HCNTRL0 HHWIL */
/* 1st halfword 0 0 0 */
/* 2nd halfword 0 0 1 */
ptr_hpi[0] = 0x0002; /* 1st halfword */
ptr_hpi[1] = 0x0002; /* 2nd halfword */
4 總結(jié)
根據(jù)前面所述,TMS320C62x HPI啟動(dòng)過程如圖2所示。