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[導讀]TMS320C62x和TMS320C67x DSPs提供了幾種不同的啟動模式,不同的啟動模式?jīng)Q定了DSP復位后的初始化以及代碼裝載方式

作者Email:  cai_yang@etang.com

    摘要TMS320C62x和TMS320C67x DSPs提供了幾種不同的啟動模式,不同的啟動模式?jīng)Q定了DSP復位后的初始化以及代碼裝載方式。本文就TMS320C62x DSP的HPI啟動模式進行詳細的說明。

    關鍵詞:TMS320C62x    DSP     HPI   啟動模式

    1 緒言

    在TMS320C62x系列DSP中,主機口HPI是一個16位寬度的并行端口。主機(也稱上位機)掌管該接口的主控權,通過它可以直接訪問CPU的存儲器空間。另外,主機還可以直接訪問TMS320C62x片內的存儲映射的外圍設備。

    HPI與CPU存儲空間的互連是通過DMA控制器實現(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對存儲空間的訪問。主機和CPU都可以對HPI控制寄存器HPIC進行訪問,主機一方還可以訪問HPI地址寄存器HPIA和HPI數(shù)據(jù)寄存器HPID。

    2 TMS320C62x引導模式

    TMS320C62x系列DSP提供了三種引導方式:

    (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,拷貝結束后,CPU從地址0開始運行;

    (3) HPI自舉:由外部主機通過HPI對芯片的存儲器空間進行初始化,初始化結束后,外部主機通過HPI中斷喚醒CPU,CPU開始從地址0運行。

    所有這些設置項都是在芯片復位的時候才進行檢查。一旦復位信號有效(reset=0),所有的三態(tài)輸出管腳恢復為默認狀態(tài),然后在reset信號的上升沿處檢查設置管腳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則是利用主機口的HD[4:0],C6202/C6203利用擴展總線的XD[4:0]作為BOOTMODE[4:0]信號。

    對于TMS320C62x的HPI自舉模式過程如下:首先需要設置Boot模式,Boot模式設置如表1所示。當DSP被復位時,如果選擇了HPI boot模式,那么只有DSP的內核進入復位狀態(tài),DSP其余模塊均保持激活狀態(tài)。這樣,主機就可以通過HPI接口訪問DSP的整個存儲空間,包括片內、片外存儲器和片內的外設寄存器,對它們進行初始化。主機對DSP做完了有關設置后,向HPIC寄存器的DSPINT位寫1,將DSP從復位狀態(tài)喚醒,接下來CPU就從地址0開始執(zhí)行程序。主機對DSP可以進行的操作包括: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引導模式的實現(xiàn)

    3.1 創(chuàng)建啟動代碼

    實現(xiàn)TMS320C62x HPI引導模式的第一步是生成HPI引導的DSP代碼,并把它與主處理器應用程序合并在一起,使DSP應用程序可以和主處理器應用程序一起遠程下載。為了簡化,采用下列方案:把DSP應用程序轉換成頭文件中的數(shù)組,并和主處理器應用程序一起編譯連接。

    具體實現(xiàn)分為兩步:1)利用轉換工具HEX6x把COFF文件轉換成ASCII-Hex格式十六進制文件;2)利用自編工具hex2aray.exe將ASCII-Hex格式的文件轉換成包含數(shù)組的頭文件。

    (1)利用轉換工具HEX6x把COFF文件轉換成ASCII-Hex格式十六進制文件

    利用轉換工具HEX6x把COFF文件轉換成十六進制文件,使用轉換工具HEX6x需要一個.cmd文件說明具體的轉換格式,如下面文件hexcom.cmd所示:HEX6x把COFF文件test.out轉換成兩個ASCII-Hex格式的文件:一個是代碼段,包含在文件test.a00中;另一個是初始化的數(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hex2aray.exe生成頭文件

    然后利用hex2aray.exe將兩個ASCII-Hex格式的文件:test.a00和test.a10分別轉換成兩個個包含數(shù)組的頭文件:code.h和init.h。工具hex2aray.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)生兩個頭文件code.h和init.h。在文件hexcom.cmd中的選項:- a,指示HEX6x按ASCII-Hex格式轉換文件,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),結束是ASCII ETX 字符 (ctrl-C, 03h);$AXXXX,代表地址;其余為代碼。轉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 主機對HPI接口的操作

    TMS320C62x提供了三個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讀或寫數(shù)據(jù)。

    假設主機CPU也是TMS320C62x,那么主機與目標機之間的連接如圖1所示:

    如圖1所示,假如Target 6201的/HCS連接到主機6201的CE1上。Target 6201的HPI寄存器映射到Host 6201DSP內存中,HCNTRL[1:0]和HHWIL連接到主機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 主機通過HPI下載代碼和數(shù)據(jù)段到目標DSP

    一個程序由初始化區(qū)和非初始化區(qū)兩部分組成,主機處理器必須根據(jù).cmd命令文件把這兩個區(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DSP開始執(zhí)行所下載的代碼

    主機通過HPI下載代碼段和數(shù)據(jù)段到目標DSP以后,那么目標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

    根據(jù)前面所述,TMS320C62x HPI啟動過程如圖2所示。



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