DSP器件的現(xiàn)場(chǎng)可編程技術(shù)
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1 54x DSP的開(kāi)發(fā)
CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是TI公司針對(duì)其全系列DSP開(kāi)發(fā)的仿真編譯器,可開(kāi)發(fā)目前TI公司幾乎所有類型的DSP芯片。在CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下,54x DSP的開(kāi)發(fā)一般分為以下幾個(gè)步驟:程序編寫(xiě)、程序編譯、COFF文件生成、仿真運(yùn)行、HEX文件生成、程序存儲(chǔ)器燒寫(xiě)和上機(jī)運(yùn)行等,具體流程如圖1所示。
在源程序正確的情況下,可編譯生成COFF(common()bject File Format)文件,其后綴為.out,可用于進(jìn)行硬件仿真運(yùn)行,但不能直接作為程序燒寫(xiě)。如果要將程序?qū)懭隓SP的外部程序存儲(chǔ)器,首先要根據(jù).out文件生成HEX文件。
HEX文件的生成需要調(diào)用專用的生成程序HEX500,在WIN32環(huán)境下執(zhí)行HEX500*.cmd命令,生成需要的*.hex文件。按照命令文件*.cmd中的選項(xiàng),可設(shè)置存儲(chǔ)器的類型、位數(shù)、起始地址,程序的人口地址、引導(dǎo)方式和hex文件的格式等。下面是一段用串口對(duì)8位串行EOPROM進(jìn)行引導(dǎo)的命令文件的例子。
123.out /*輸入文件名*/
-i /*INTEL格式*/
-map 123.mxp
-o 123.hex /*輸出文件名*/
-memwidth 8 /*8位存儲(chǔ)器*/
-romwidth 8 /*輸出文件為字節(jié)*/
-bcrotorg 0x0000 /*外部存儲(chǔ)器開(kāi)始地址*/
-bootorg serial /*串口裝載*/
-e_main /*主程序人口*/
SECTI()NS
{.text;boot
} /*整個(gè)程序作為一段引導(dǎo)*/
2 HEX文件
CCS的編譯器和鏈接器生成COFF目標(biāo)文件。COFF目標(biāo)文件是二進(jìn)制格式,有利于模塊化編程和更高效的程序片斷和目標(biāo)系統(tǒng)存儲(chǔ)器管理。但是大多數(shù)的編程器不接受COFF文件??梢杂肏EX轉(zhuǎn)化程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為以下5種標(biāo)準(zhǔn)的ASCII十六進(jìn)制格式:
◇ASCII-HEX,支持16位地址}
◇擴(kuò)展的TeKtronix;
◇Intel MCS-86;
◇Motorola-s,支持16位、24位、32位地址;
◇TI Tagged,支持16位地址。
仍然用前面的例子,命令文件生成的HEX文件片斷如圖2所示(用UltraEdit-32打開(kāi))。
在命令文件中,也可以根據(jù)具體應(yīng)用情況的不同規(guī)定不同的參數(shù),例如,當(dāng)使用并行存儲(chǔ)器作為程序存儲(chǔ)器時(shí),則引導(dǎo)裝載命令就要改為parallel。具體參數(shù)設(shè)置見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]。
3 硬件編程接口
為仿真調(diào)試的方便,54x DSP器件都具有仿真編程用的JTAG接口,其引腳定義如圖3所示。
通過(guò)JTAG口,可以與DSP建立通信聯(lián)系,并通過(guò)特定的程序,控制DSP的內(nèi)部單元,讓DSP執(zhí)行預(yù)定的操作.這是DSP實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可編程的硬件基礎(chǔ),如圖4所示。
4 現(xiàn)場(chǎng)可編程的實(shí)現(xiàn)方法
由于DSP的程序一般存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器之中,因此,現(xiàn)場(chǎng)可編程的實(shí)現(xiàn)就是要將新程序通過(guò)DSP寫(xiě)入存儲(chǔ)器。在以前,由于存儲(chǔ)器的燒寫(xiě)電壓普遍高于其工作電壓,只能通過(guò)編程器燒寫(xiě).隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在許多E2PROM、Flash存儲(chǔ)器等都可進(jìn)行電擦寫(xiě),擦寫(xiě)電壓和工作電壓一致,因此完全可以進(jìn)行工作電壓下的編程。
對(duì)DSP進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程,需要用到的器材有計(jì)算機(jī)和DSP仿真器;需要用到的軟件有CCS集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)、UltraEdit-32程序和DSP現(xiàn)場(chǎng)編程程序。具體操作步驟如下:
①在CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下,將程序編譯完成,并在目標(biāo)板上運(yùn)行通過(guò)。
②打開(kāi)程序存儲(chǔ)器窗口,根據(jù)程序的起始、結(jié)束地址,將整個(gè)程序代碼存儲(chǔ)為一個(gè)數(shù)據(jù)文件(dat文件)。
③生成hex文件。
④用UltraEdit-32程序打開(kāi)hex文件,找出程序人口值和程序長(zhǎng)度值以及程序開(kāi)始地址值.
⑤調(diào)入燒寫(xiě)程序,并裝載入系統(tǒng)芯片.
⑥將程序入口值、程序長(zhǎng)度值、程序開(kāi)始地址值填人現(xiàn)場(chǎng)編程程序中并編譯通過(guò)。
⑦將存儲(chǔ)的程序代碼調(diào)入數(shù)據(jù)空間的適當(dāng)位置(存放位置自定)。
⑧運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)編程程序,通過(guò)DSP將代碼寫(xiě)入外部程序存儲(chǔ)器。
以上步驟僅在編程開(kāi)始時(shí)進(jìn)行,一旦編程開(kāi)始,就可以連續(xù)對(duì)多個(gè)器件現(xiàn)場(chǎng)編程。
DSP現(xiàn)場(chǎng)編程程序的編制也很簡(jiǎn)單。下面的參考程序是根據(jù)前面的命令文件參數(shù)編寫(xiě)的,并經(jīng)仿真驗(yàn)證通過(guò)。設(shè)定Mc·BSP2口以SPI方式引導(dǎo)串行E2PROM。
.text
…… ;McBSP2口SPI初始化,主動(dòng)方式
STM #1000H,ARl;從1000H開(kāi)始10個(gè)字為程序
;代碼前的數(shù)據(jù)
ST #08AAH,* ARl+ ;引導(dǎo)頭
ST #0018H,* ARl+
ST #O003H,* ARl+
ST #0800H,* ARl+
ST #D010H,* ARl+ ;不重要
ST #000lH,* ARl+
ST #0C428H,* ARl+ ;主程序人口為1C428H
ST #2340H,* ARl+ ;程序代碼總字?jǐn)?shù)2340H
ST #000lH,* ARI+
ST #0C000H,* ARl+;程序開(kāi)始地址1C000H
STM #(1000H+0AH+2340H),ARl
ST #O,* ARl;最后放結(jié)束標(biāo)志#0000H
STM #O,ADDRESS ;地址寄存器清零
STM #1000H,AR2 ;程序代碼開(kāi)始地址
STM #(0AH+2340H+1),BRC
RPTB LOOP ;寫(xiě)循環(huán)
LDM ADDRESS,A
SFTL A,-8
AND #OOFFH,A
OR #0200H,A
STLM A,AR3 ;寫(xiě)指令+地址高位
LDM ADDRESS,A
SFTL A,8
AND #OFF00H,A
LD * AR2,B
SFTL B.-8
AND #0FFH,B
ADD B.A
STLM A,AR4 ;地址低位+數(shù)據(jù)字節(jié)
LDM ADDRESS.A
ADD #1.A
STLM A,ADDRESS ;E2PROM地址+1
CALL WRITE ;寫(xiě)E2PROM子程序
LDM ADDRESS,A
SFTL A,-8
AND #00FFH,A
OR #0200H,A
STLM A,AR3 ;寫(xiě)指令+地址高位
LDM ADDRESS,A
SFTL A,8
AND #0FFOOH,A
LD *AR2+.B;程序代碼地址+1
AND #0FFH,B
ADD B.A
STLM A,AR4 ;地址低位+數(shù)據(jù)字節(jié)
LDM ADDRESS,A
ADD #1,A
STLM A,ADDRESS ;EOPROM地址+1
CALL WRITE;寫(xiě)EOPROM子程序
LOOP:NOP
.end
結(jié) 語(yǔ)
本文介紹的DSP現(xiàn)場(chǎng)可編程方法,經(jīng)實(shí)際應(yīng)用效果良好,其方便靈活的特點(diǎn)增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題的能力。由于其完全由軟件實(shí)現(xiàn),因此這種方法同樣也適用于其他品牌的DSP產(chǎn)品。