DSP处理器TMS320C6201与FLASH存储器接口设计

·具有32个32位通用寄存器，并分成两组，每组16个，大大加快了计算速度；

C6201／C6701高度的并行结构特点、高速的时钟频率使其具有高达1600MIPS和400MMAC的运算能力，比通常使用的DSP计算速度快十几倍，甚至几十倍，再加上其具有并行执行、多功能、多任务的能力和丰富的指令集以及体积小、功耗低、易于使用的特点，使它非常适合在嵌入式实时系统中应用；同时TI公司开发了高效的C编译器和多功能的集成开发系统CODE COMPOSER STUDIO(简称CCS)以及高性能的仿真器，大大简化程序代码的编写与调试。

1．2 C620I／06701的引导工作方式

在加电后，C6201／C6701可采用直接从零地址(只能为外部存储器)开始执行程序的不引导方式工作；也可采用辅助DMA先自动从宿主机HPI端口或外部CEl空间(8／16／32位ROM)加载64K字节程序至零地址(片上存站器或外部存储器)，然后再从零地址开始执行程序的引导方式工作。C6201／C6701的这些工作方式由上电复位时5个引导方式管脚BOOTMODE[4：0]的信号电平决定，这些电平信号还决定地址映射方式是采用某种类型、速度的外部存储器为零地址的MAPO方式，还是采用片上程序存储器为零地址D6 MAPl方式。这种结构特点大大增加了系统设计的灵活性。在引导工作方式中，当零地址为片上程序存储器时，程序直接从高速256位宽的片上程宇存储器并行执行，能充分发挥DSP的高速性能；而其它工作方式中，程序是从外部慢速32位宽的存储器开始出行执行。因此，基于C6000的嵌入式系统一般采用引导三片上程序存储器执行的工作方式，如表1所示。

2 FLASH存储器MBM29LV800BA

2．1 MBM29LV800BA介绍

MBM29LV800BA是FUJITSU公司生产的1M×8／512K×l6位的FLASH存储器，其管脚信号如图2所示。／BYTE为×8或×16工作方式配置管脚(／BYTE接低时为×8方式，地址线为[A-1，A0，…A18]共20根，数据线为DQ[0：7]，数据线高8位不用；／BYTE接高时为×16方式，地址线为A[0：18]共19根，A-1，不用，数据线为DQ[0：15])；RY／*BY为表示FLASH就绪或忙的管脚(它是集电极开路引脚，多个RY／*BY管脚可通过上拉电阻直接"线与"连接)。

MBM29LV800BA具有许多特点，主要如下

2．2 MBM29LV800BA的主要命令及嵌入式算法

MBM29LV800BA的编程写入及擦除命令如表2所示。其中，X为十六进制数字的任意值，RA为被读数据的FLASH地址，RD为从FLASH地址RA读出的数据，PA为写编程命令字的FLASH地址，PD为编程命令宇，SA为被擦除内容的扇区地址。 MBM29LV800BA具有嵌入式编程写入和擦除算法机构，当向FLASH写入数据内容或擦除其扇区内容时，需要根据相应的算法编程才能完成。其编程擦除算法流程为：首先写编程擦除命令序列；然后运行数据测试算法以确定擦除操作完成；其编程写入算法流程为：程序开始，首先验证写入扇区是否为空，不空则运行擦除算法；然后运行编程写入算法，写编程写入命令序列，再运行数据测试算法或查询RY／*BY管脚信号以确定该次操作完成。地址增1继续上述过程，否则结束操作；数据测试算法主要是测试DQ7和DQ5位的数据变化，以确定泫次操作是进行中、完成、还是失败。

3 C6201／6701与FLASH的接口设计

基于C6000系列DSP处理器的嵌入式系统往往采用地址映射方式为MAPl的ROM引导方式。这种方式是把开发成功的敝入式可执行程序烧写在CEl空间(从0~01400000地址开始的ROM存储器)中，并根据引导方式设置相应的引导模式管脚BOOTMODE[4：0]。这样，当嵌入式系统上电工作时，从复位信号的上升沿开始，辅助DMA把执行程序从引导ROM中移至片上程序存储船中，然后在片上程序存储器开始执行程序。这种方式呵充分发挥C6000系列DSP的并行结构特点，具有最好的执行性能。当引导ROM器件采用FLASH存储器MBM29LV800BA时，C6201／C6701与FLASH存储器以8位方式连接的接口设计如图3所示。FLASH的地址线[A-1，A0，…A18]与DSP的EMIF接口地址线[EA2，EA 3+…，EA21]直接相连；FLASH的低8位数据线DQ[0：7]与EMIF接口数据线[ED0，…，ED7]直接相连，高8位数据线DQ[8：15]不连接；读写使能信号可直接相连；EMIF接口的片选信号／CEl与字节使能信号／BE0"相与"后与FLASH的片选信号相连；FLASH的方式信号／BYTE接地；由于EMIF接口的ARDY信号为低时，DSP自动插入等待时钟周期，因此，FLASH的就绪或忙RY／*BY信号经上拉电阻直接与ARDY信号相连，这种设计使FLASH的编程写操作可不运行数据测试算法，大大简化了程序设计；C6201／C6701与FLASH以16位或32位方式相连咱6接口设计与8位方式类似。

4引导程序开发实现过程

C6000系列DSP的引导程序开发实现不能一步完成，它需要一系列的实现步骤：首先，在硬件设计的同时，可在C6000系列DSP的集成开发环境CCS中，用C语言和汇编语言编写应用程序USAGE．C，通过编译、连接查找、修正原程序中的错误，生成COFF格式的可执行文件USAGE．OUT；其次，当硬件设计成功时，利用仿真器加载软件程序USAGE．OUT到硬件系统中调试验证软件程序，直至程序无错误；然后，编写、加载链接指令文件Link．crud，重新编译、链接软件程序生成BOOT．OUT文件，再利用TI公司提供的HEX转换工具包中的转换程序和FLASH存储器宽度，把该BOOT．OUT文件转换为
相应的BOOT．HEX文件，由于转换工具包中没有提供相应的转换程序把BOOT．OUT文件直接转换为FLASH认可的二进制文件，因此还需要编写转换程序把BOOT．HEX文件再转换为BOOT．BIN二进制文件；最后，在CCS中编写FLASH写入程序，编译、链接生成可执行文件，并通过JTAG端口加载运行，把得到的引导程序BOOT．BIN作为数据文件写入引导FLASH存储器中。需注意的是程序写入FLASH存储器时，需要把CEl空间寄存器设计为32位宽度存储器接口方式。 Link.com
-c
-l rts6201.lib ;或rts7601.lib
MEMORY
{
VECS ： 0=00000000h 1=00000200h
PMEM ：0=00000200h 1=0000FE00h
DMEM ：0=80000000h 1=00010000h
CElVECS： 0=01400000h 1=00000200h
CElPMEM：0=01400200h 1=0000FE00h
CElinit： 0=01410000h 1=00010000h
}
SECTIONS
{
．vector：load=CElVECS，run=VECS
．text ：load=CElPMEM，rnn=PMEM
．cinit：load=CElinit，run=DMEM
．const：load=CElinit，run=DMEM
．data ：load：CElinit，run=DMEM
．cio >DMEM
．far >DMEM
．stack >DMEM
．bss >DMEM
．svsmem>DMEM

设置引导方式管脚BOOTMODE[4：0]的信号电平为01101。当系统再次加电时，即可直接执行用户开发的嵌入式应用程序。

由于C6000系列DSP处理器具有惊人的运算速度，并且具有体积小、功耗低等特点，必将迅速得到广泛的应用，尽快掌握其开发应用技术，可使其发挥重大作用；FLASH存储器具有容量大、体积小、功耗低、在系统可编程的特点，大大方便了DSP处理器的开发及应用。C6000系列DSP与FLASH的接口设计技术已成功地在作者开发的基于三个C6201／6701处理器的嵌入式实时图像匹配计算机中得到应用。