双核DSP片TMS320VC5421的并行引导方案
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:552
来源：国外电子元器件 作者：田立峰 崔 健 陈 伟 陈远知
摘要：介绍了利用双核dsp芯片tms320vc5421的片内bootloader程序实现并行引导的设计方案，给出了其软件及硬件的具体实现方法。
关键词：tms320vc5421；bootloader；并行引导；boot表；flash；cpld
１ 引言ｔｍｓ３２０ｖｃ５４２１１、２（以下简称ｖｃ５４２１）是ｔｉ公司推出的一款双核定点ｄｓｐ芯片，它拥有两个ｄｓｐ子系统，每个子系统都有一个ｄｓｐ核，并且均有独立的数据和程序存储空间，可以进行两核之间的通信，并且两个子系统共享一套片外总线。此外，每个子系统各自拥有２ｋ １６ｂｉｔ字的片内ｒｏｍ，并存储有ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序。当ｄｓｐ芯片上电或复位时，两个ｄｓｐ核可分别启动自身独立的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序，以实现用户程序的上电自举。
双核ｄｓｐ自启动和单核ｄｓｐ自启动的实现方法有较大的差别，这一点在ｄｓｐ系统设计中需要特别注意。本文对双核ｄｓｐ芯片ｖｃ５４２１的引导模式进行了深入的分析和研究，给出了使用１６位并行引导模式进行双核ｄｓｐ引导的实现方案。
２ ｔｍｓ３２０ｖｃ５４２１的ｂｏｏｔ模式ｖｃ５４２１可提供１６位并行引导、８位并行引导和串行ｅｅｐｒｏｍ引导等三种ｂｏｏｔ模式来实现用户程序的上电自举。
其中１６位并行引导模式是通过片外存储器接口（ｅｍｉｆ）以ｄｍａ方式将代码从１６－ｂｉｔ字宽的片外数据存储器搬移到片内程序存储空间；
８位并行引导模式则是通过片外存储器接口（ｅｍｉｆ）以ｄｍａ方式将代码从８－ｂｉｔ字宽的片外数据存储器搬移到片内的程序存储空间；
而串行ｅｅｐｒｏｍ引导模式主要是通过多通道缓冲串口２（ｍｃｂｓｐ ２）从主设备中搬移代码并实现上电自举。
和５４系列中其它芯片不同的是，ｖｃ５４２１片内ｒｏｍ中的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序并不支持ｈｐｉ、并行ｉ／ｏ和标准串口模式的自启动方式。在其所支持的三种ｂｏｏｔ模式中，１６位并行引导模式是最常用的。本文对这种模式进行了深入分析，给出了使用该模式进行双核ｄｓｐ程序引导的方案，并通过实验验证了该方案的正确性。
２．１ 并行引导模式的选择
ｖｃ５４２１的两个ｄｓｐ核在ｄｓｐ芯片上电或复位时，到底以哪种模式实现上电自举，主要由两个核的公共引脚ｘｉｏ和各自的ｇｐｉｏ０／ｒｏｍｅｎ、ｇｐｉｏ１引脚决定。当ｘｉｏ为０（低电平）时，将不从ｒｏｍ引导，也就是说，将不使用ｖｃ５４２１片内ｒｏｍ中的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序实现上电引导，而是用ｈｐｉ模式实现上电自举；当ｘｉｏ为１（高电平），ｇｐｉｏ０／ｒｏｍｅｎ为０时，将使用片外存储器中用户自己编写的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序实现上电自举；当ｘｉｏ为１ ｇｐｉｏ／ｒｏｍｅｎ为１ ｇｐｉｏ１为０或１时，将分别使用并行或者串行引导模式实现上电自举。因此，在实施相应的上电自举前，必须将引脚状态设置正确，以保证ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序按预定的模式执行。ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ模式的选择流程见图１。
当ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序检测到并行引导模式时，程序将以ｄｍａ方式从片外数据存储区的００００ｈ单元取出模式选择字（ｂｓｗ）来进一步决定是８位还是１６位的并行引导模式。１０ａａｈ意味着选择了１６位并行引导模式，而如果选择８位并行引导模式，取出的两个字节将是０８ｈ和ａａｈ。之后，程序将按照ｂｏｏｔ表进行加载。图２是并行引导模式的选择流程。
２．２ １６位并行引导模式的ｂｏｏｔ表
ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序要搬移的代码必须组织成一定的格式，这就是ｂｏｏｔ表。１６位并行引导模式的ｂｏｏｔ表如表１所列。
表1 16位并行导模式boot表
dma外部数据存储地址
数 据 内 容
含 义
0000h
10aah
16位并行引导标志
0001h
7fffh
swwsr
0002h
f000h
bscr
0003h
0000h
程序入门xpc
0004h
5000h
程序入口地址
0005h
002ch
代码长度
0006h
0000h
目的xpc
0007h
5000h
目的地址
0008h
7761h
程序代码
……
……
程序代码
……
……
程序代码
0034h
来源：国外电子元器件 作者：田立峰 崔 健 陈 伟 陈远知
摘要：介绍了利用双核dsp芯片tms320vc5421的片内bootloader程序实现并行引导的设计方案，给出了其软件及硬件的具体实现方法。
关键词：tms320vc5421；bootloader；并行引导；boot表；flash；cpld
１ 引言ｔｍｓ３２０ｖｃ５４２１１、２（以下简称ｖｃ５４２１）是ｔｉ公司推出的一款双核定点ｄｓｐ芯片，它拥有两个ｄｓｐ子系统，每个子系统都有一个ｄｓｐ核，并且均有独立的数据和程序存储空间，可以进行两核之间的通信，并且两个子系统共享一套片外总线。此外，每个子系统各自拥有２ｋ １６ｂｉｔ字的片内ｒｏｍ，并存储有ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序。当ｄｓｐ芯片上电或复位时，两个ｄｓｐ核可分别启动自身独立的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序，以实现用户程序的上电自举。
双核ｄｓｐ自启动和单核ｄｓｐ自启动的实现方法有较大的差别，这一点在ｄｓｐ系统设计中需要特别注意。本文对双核ｄｓｐ芯片ｖｃ５４２１的引导模式进行了深入的分析和研究，给出了使用１６位并行引导模式进行双核ｄｓｐ引导的实现方案。
２ ｔｍｓ３２０ｖｃ５４２１的ｂｏｏｔ模式ｖｃ５４２１可提供１６位并行引导、８位并行引导和串行ｅｅｐｒｏｍ引导等三种ｂｏｏｔ模式来实现用户程序的上电自举。
其中１６位并行引导模式是通过片外存储器接口（ｅｍｉｆ）以ｄｍａ方式将代码从１６－ｂｉｔ字宽的片外数据存储器搬移到片内程序存储空间；
８位并行引导模式则是通过片外存储器接口（ｅｍｉｆ）以ｄｍａ方式将代码从８－ｂｉｔ字宽的片外数据存储器搬移到片内的程序存储空间；
而串行ｅｅｐｒｏｍ引导模式主要是通过多通道缓冲串口２（ｍｃｂｓｐ ２）从主设备中搬移代码并实现上电自举。
和５４系列中其它芯片不同的是，ｖｃ５４２１片内ｒｏｍ中的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序并不支持ｈｐｉ、并行ｉ／ｏ和标准串口模式的自启动方式。在其所支持的三种ｂｏｏｔ模式中，１６位并行引导模式是最常用的。本文对这种模式进行了深入分析，给出了使用该模式进行双核ｄｓｐ程序引导的方案，并通过实验验证了该方案的正确性。
２．１ 并行引导模式的选择
ｖｃ５４２１的两个ｄｓｐ核在ｄｓｐ芯片上电或复位时，到底以哪种模式实现上电自举，主要由两个核的公共引脚ｘｉｏ和各自的ｇｐｉｏ０／ｒｏｍｅｎ、ｇｐｉｏ１引脚决定。当ｘｉｏ为０（低电平）时，将不从ｒｏｍ引导，也就是说，将不使用ｖｃ５４２１片内ｒｏｍ中的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序实现上电引导，而是用ｈｐｉ模式实现上电自举；当ｘｉｏ为１（高电平），ｇｐｉｏ０／ｒｏｍｅｎ为０时，将使用片外存储器中用户自己编写的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序实现上电自举；当ｘｉｏ为１ ｇｐｉｏ／ｒｏｍｅｎ为１ ｇｐｉｏ１为０或１时，将分别使用并行或者串行引导模式实现上电自举。因此，在实施相应的上电自举前，必须将引脚状态设置正确，以保证ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序按预定的模式执行。ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ模式的选择流程见图１。
当ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序检测到并行引导模式时，程序将以ｄｍａ方式从片外数据存储区的００００ｈ单元取出模式选择字（ｂｓｗ）来进一步决定是８位还是１６位的并行引导模式。１０ａａｈ意味着选择了１６位并行引导模式，而如果选择８位并行引导模式，取出的两个字节将是０８ｈ和ａａｈ。之后，程序将按照ｂｏｏｔ表进行加载。图２是并行引导模式的选择流程。
２．２ １６位并行引导模式的ｂｏｏｔ表
ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序要搬移的代码必须组织成一定的格式，这就是ｂｏｏｔ表。１６位并行引导模式的ｂｏｏｔ表如表１所列。
表1 16位并行导模式boot表
dma外部数据存储地址
数 据 内 容
含 义
0000h
10aah
16位并行引导标志
0001h
7fffh
swwsr
0002h
f000h
bscr
0003h
0000h
程序入门xpc
0004h
5000h
程序入口地址
0005h
002ch
代码长度
0006h
0000h
目的xpc
0007h
5000h
目的地址
0008h
7761h
程序代码
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程序代码
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程序代码
0034h
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