基于CCS的DSP片外Flash直接燒寫設計

自加載后DSP能夠正常運行，關鍵是Flash中原程序代碼的正確燒寫。CCS編譯生成的．out格式文件不能直接用于Flash燒寫，在TI公司給出的技術文檔閉中，首先將．out文件利用其HEX工具轉換為．hex格式文件，然后利用Flash燒寫工具將．hex格式映像文件寫入到片外Flash中。．out格式到．hex格式轉換操作，需要編寫特定格式的命令文件；將．hex格式文件燒寫到Flash，需要嚴格按照．hex文件中的數據存放格式，編寫相應的Flash燒寫程序。對于初學者而言命令文件、燒寫程序的編寫則不容易理解和掌握，其中任何一個環節出現錯誤都將導致Flash燒寫的失敗。這里提出了一種簡單且方便可行的DATA直接燒寫方法，不需要數據格式的轉換，保存有效的燒寫DATA后，只需編寫簡單且容易理解的燒寫程序即可完成Flash在線燒寫。

　　2 DATA直接燒寫原理

　　TMS320C671l提供含有DEBUG模塊的JTAG接口，可以通過JTAG接口訪問DSP內部寄存器和掛在CPU總線上的設備，對DSP內部所有部件進行編程。在工程開發初始階段，一般都是通過JTAG口采用硬件仿真器進行調試，將CCS編譯生成的．out文件，通過仿真器加載到DSP板卡系統中，加載成功后，會彈出一個Disassembly(反匯編)窗口，如圖l所示。

　　從窗口中可以看到程序加載的位置、對應的機器指令和匯編語言指令。DSP器件正常工作，支持二進制機器指令代碼，仿真器加載．out文件的操作完成了．out格式到．hex格式的轉換，將DSP運行所需要的二進制機器指令代碼加載到DSP板卡。其加載的位置可由CCS中的cdb配置文件設定，也可以用戶編寫Linking文件指定。雖然．out文件不能直接用于片外Flash燒寫，但CCS具有存儲器內的數據保存和加載功能，所以，在仿真器加載．out完成后，將存儲器中的二進制機器指令數據保存起來，再通過JTAG口采用在線編程的方式，將保存下來的數據燒寫到片外Flash中。這就不必進行．out格式到．heX格式的轉換，可方便容易地完成片外Flasn直接燒寫，這就是DATA直接燒寫原理。

　　3 COFF段設置及保存與二級加載設計

　　3．1 COFF段設置

　　CCS編譯成功后生成一個．map文件，在文件中可以查看存儲器的使用情況，COFF段運行地址，加載地址及段的長度。COFF段按屬性可分為Initialized和Unintialized，Initialized段需要在DSP上電復位時從加載地址搬移到運行地址。要得到在線燒寫方便且有效的DATA，必須為COFF段指定特定的運行地址，然后將運行地址上的DATA進行保存．DSP上電復位后的加載操作則實現DATA從Flash到運行地址上的還原。

　　COFF段運行地址的指定可以手動編寫Linking文件，應用DSP／BIOS操作系統時也可直接對MEM屬性進行設置。這里選用的TMS320C6711器件，內部RAM為64 K，在程序小于64 K、RAM不做他用時，將COFF段運行地址全部指定在內部RAM。因為TMS320C6711上電復位自加載l K大小的程序，大多數情況下遠不能滿足需求，需采用二級加載的方式，將自加載的1K字節指令代碼設計成二級加載程序，完成剩余代碼的搬移。DSP上電復位結束后是從內部RAM的零地址開始執行，需要將內部RAM零地址開始的1 K大小的存儲區域分配給二級加載程序代碼段，剩余的內部RAM作為存儲其他COFF段使用。內部RAM劃分情況如表l所示。

　　應用DSP／BIOS操作時，圖2給出在．cdb文件中對COFF段運行地址的設置。二級加載程序．boot段不能通過．cdb文件設置，需要在工程的Linking文件中以下面的格式設定其運行地址：

　　在沒有應用DSP／BIOS，而是手動編寫Linking文件時，需要以同樣的格式在SECTIONS大括弧內設定所需要加載的COFF段。

　　3．2 DATA保存與二級加載設計

　　由于TMS320C67ll自加載的l K程序不能滿足需求，需要進行二級加載程序設計。DATA方法二級加載的實質就是將運行地址下的有效數據通過二級加載從外部Flash還原到運行地址下，使程序能夠按照仿真器模式那樣的狀態正常運行。二級加載所需要的正確EMIF配置，二級加載方式以及加載結束后跳轉到C語言入口函數_c_int00()等設計在很多資料中都有介紹，在此不予贅述。這里主要介紹用于二級加載所需要的DATA保存操作，以及二級加載程序中，搬移表源地址，目的地址及其長度的設計方法。

文中3．1部分將COFF段運行地址指定為IRAM，在編譯生成的．map文件中，可看到圖3所示的COFF段信息。從COFF段可看到其運行起始地址，長度及屬性信息，將．out文件通過仿真器加載到DSP中后，根據．map文件保存屬性為Initialized的COFF段。在保存操作中發現Initialized段可能不連續，需要分多個數據段進行保存。當Uninitialized段與相鄰的Initialized段大小比較可忽略時，可將Initialized段間的Uninitialized段一起保存起來，它不會影響二級加載后程序的運行，這樣做既能減少需要保存數據段的個數，又能簡化保存操作，二級加載程序及在線燒寫程序的設計。

　　在二級加載程序搬移表中，要嚴格按照保存的DATA段信息進行搬移表配置，其格式如下：

　　其中，Length為所保存的DATA段的長度：Destination Addr為DATA段IRAM中的起始地址；Source Addr為將保存的DATA段存放于外部Flash的起始位置。在線燒寫程序中要嚴格按照此搬移表中的Source Addr值將保存的DATA段燒寫到Flash的相應位置。有多個DATA段時，要配置相應個數的搬移參數表。

　　4 Flash在線燒寫設計

　　將用戶程序代碼寫入Flash的方法一般有2種：①用專門的Flash編程器實現；②根據DSP與Flash的接口，通過在線編程來實現。前者的主要優點是使用方便可靠，但要求Flash只能是雙列直插等一些可插拔的封裝形式，且表面貼裝或PLCC封裝的Flash難以利用編程器實現；后者克服了前者的缺點，使用靈活，因而在DSP系統中得到廣泛采用。

　　Flash在線燒寫操作就是將保存起來的DATA，燒寫到二級加載程序搬移表所指定位置的Flash中。在線燒寫的思想是，首先將保存起來的DATA加載到DSP的內部RAM或系統的外部RAM中，再通過在線燒寫程序將加載的DATA寫入到Flash中。DSP實驗板Flash采用的是AM29LV160D，根據其數據手冊分別建立擦除void ChipErase(void)和寫入Byte Write(int offsent，short data)子函數。編寫在線燒寫程序如下：

　　在對Flash寫操作前首先要進行其擦除，在擦除后要指定DATA存放首地址Saddr，要燒寫到的Flash首地址FlashAddr，以及待燒寫的數據長度Length。在有多個DATA段時，程序中要進行相應個數的DATA段燒寫指定操作。

　　在線燒寫程序設計完成后，編譯將．out文件下載到DSP中，可以在擦除操作完成，開始燒寫前設置斷點，運行完Flash擦除操作后，將保存的DATA加載到程序中指定的位置，為了確保燒寫程序的正常運行，不能將DATA加載到燒寫程序占據的RAM空間。當所需要燒寫的DATA全部加載完成后繼續運行燒寫程序，即可完成Flash的在線燒寫。

　　基于所用到的實驗板，在Flash燒寫完成后斷電，將DSP設置為Flash啟動模式，再上電，測試到應用程序中預先設計的運行指示，表明Flash已燒寫加載成功，驗證了DATA方法的Flash燒寫是切實可行的。

　　5 結語

　　詳細介紹了DATA方法直接燒寫原理，如何進行合適的COFF代碼段設置，如何保存燒寫數據DATA以及二級加載程序和在線燒寫程序的相應設計。DATA方法容易理解，操作簡單、不易出錯，能夠簡便、快捷的完成Flash的燒寫操作，為DSP開發者提供了一條有效的Flash燒寫途徑。該方法適應于C6000系列所有DSP，其設計思想對其他系列的DSP也提供了有益的借鑒。