多核DSP的BootLoader程序的实现

　　DSP芯片的BootLoader程序用于实现用户程序上电自举,它有多种工作方式。上电自举就是将用户存放在片外的非易失性、慢速的存储器中的程序装载到片内易失的、高速的存储空间中,以保证用户程序在DSP核内的高速运行。

　　多核DSP是指由多个独立的DSP子核集成的DSP芯片,且所有DSP子核共享一套片外总线。由于每个DSP子核内部都有其自身独立的掩模BootLoader程序,当DSP芯片上电或复位时,所有DSP子核都将自行启动自身独立的BootLoader程序,实现用户程序的上电自举。所以,多核DSP的BootLoader程序的实现方法与单核DSP的BootLoader程序的实现方法有较大的差异。为此,本文立足于实践,以双核DSP—TMS320VC5421的16位并行EPROM的BootLoader程序的工作方式为例,详细阐述了多核DSP的BootLoader程序的实现方法。

　　1 BootLoader程序简介

　　1.1 BootLoader程序的四种工作方式

　　一般的DSP都采用常见的BootLoader程序工作方式来实现用户程序的上电自举:

　　·处理器通信口(主端口)HPI方式——通过DSP芯片与PC机或DSP芯片与其它DSP芯片之间的主机通信端口实现上电自举;

　　·8位或16位并行EPROM方式——通过DSP内核的DMA通道实现上电自举;

　　·8位或16位并行I/O方式——通过DSP芯片的片外并行I/O接口实现上电自举;

　　·8位或16位串行口方式——通过DSP芯片的串行端口实现上电自举。

　　在以上四种工作方式中,最常用的是16位并行EPROM方式。即在DSP芯片上电或复位时,通过DMA通道将存储在核外EPROM中的程序以16位形式存储到核内的程序空间中。

　　1.2 16位并行EPROM方式的Boot表

　　各种方式的BootLoader程序都有其固定格式的Boot表,用来实现用户程序的上电自举。16位并行EPROM方式的Boot表如表1所示。表中的第1表项存放BootLoader程序工作方式控制字,用于DSP芯片上电或复位时确认该Boot表是否为16位并行EPROM工作方式的Boot表。该表项内容为10AAH,表示DSP内核认为该Boot表是16位并行EPROM工作方式的BootLoader程序的Boot表;否则DSP内核认为该Boot表不是16位并行EPROM的方式的Boot表;第2表项存放DSP特殊寄存器SWWSR在上电或复位时被赋予的初始化数值;第3表项存放DSP特殊寄存器BSCR在上电或复位时被赋予的初始化数值;第4表项存放用户程序将要被存放在DSP核内程序空间的页地址;第5表项存放用户程序将要被存放到DSP核内程序空间的页内偏移地址;从第6表项开始依次存放用户程序第m段代码的长度N。用户程序第m段代码将要被存放到DSP核内程序空间的页地址,用户程序第m段代码将要被存放到DSP核内程序空间的页内偏移地址,用户程序第m段代码的第1个字,第2个字,……,第N个字;Boot表的最后表项存放Boot表结束字0000H,表示Boot表到此结束。因此DSP内核要实现BootLoader程序,在上电复位后首先要申请到片外数据、地址总线的控制权,然后再根据Boot表完成用户程序上电自举过程。[page]

　　1.3 16位并行EPROM工作方式Boot表的生成

　　所有BootLoader程序所需的Boot表的数据结构都是通过执行包含-v548参数的链接命令和Hex500转换命令的程序形成的。在链接过程中确定用户程序和数据的存放地址,在Hex500转换过程中定义BootLoader程序的工作方式和用户程序执行的入口地址等。

　　为了生成16位并行EPROM方式的Boot表,首先,在链接程序时必须设置-v548选项;然后使用TI公司DSP开发工具自带的HEX500.EXE文件,根据用户的COFF格式的代码生成Boot表中的相应内容。

　　HEX500.EXE可执行文件一般使用以下几种参数：

　　(1) *.out ： 用户的COFF格式的程序;

　　(2) -e　 ： 确定用户程序的入口点;

　　(3) -a　 ： 以ASCII形式,根据用户的*.out文件输出对应的HEX文件;

　　(4) -boot： 实现用户程序的装载;

　　(5) -bootorg ： 确定生成哪种形式的Boot表;

　　(6) -memwidth： 确定引导方式的位数;

　　(7) -O *.hex ： 输出的HEX文件的名称。

　　例如:

　　hex500 ti.out　/*根据ti.out文件生成Boot表*/

　　-e 0x4000　　　/*用户程序的入口点为0x4000*/

　　-a　　　　　　 /*以ASCII形式输出HEX文件*/

　　-boot　　　　　/*装载用户的程序ti.out*/

　　-bootorg PARALLEL

　　/*生成并行EPROM方式的Boot表*/

　　-memwidth 16　 /*生成16位的Boot表*/

　　-o ti.hex　　　/*生成的HEX文件名为ti.hex*/

　　执行完该HEX500.EXE命令后,系统会创建一个文件名为ti.hex的ASCII文件,然后用户根据ti.hex文件内容对EPROM进行编程就能产生上述的16位并行EPROM工作方式的Boot表。[page]