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并行FLASH引导的一点经验-阿哲（转）

2019-07-13 12:18发布

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最近BBS上关于FLASH和BOOT的讨论很活跃，我也多次来此请教。前几天自制的DSP板引导成功，早就打算写写这方面的东西。我用的 DSP是5416，以其为核心，做了一个相对独立的子系统（硬件、软件、算法），目前都已基本做好。下面把在FLASH引导方面做的工作向大家汇报一下，希望能对大家有所帮助。本人经验和文笔都有限，写的不好请大家谅解。硬件环境：
DSP：TMS320VC5416PGE160
FLASH：SST39VF400A-70-4C-EK 都是贴片的，FLASH映射在DSP数据空间的0x8000-0xFFFF
软件环境： CCS v2.12.01
主程序（要烧入FLASH的程序）： DEBUG版，程序占用空间0x28000-0x2FFFF（片内SARAM），中断向量表在0x0080-0x00FF（片内DARAM），数据空间使用0x0100-0x7FFF（片内DARAM）。因为FLASH是贴片的，所以需要自己编一个数据搬移程序，把要主程序搬移到FLASH中。在写入FLASH数据时，还应写入引导表的格式数据。最后在数据空间的0xFFFF处写入引导表的起始地址（这里为0x8000）。
搬移程序： DEBUG版，程序空间0x38000-0x3FFFF（片内SARAM），中断向量表在0x7800-0x78FF（片内DARAM），数据空间使用 0x5000-0x77FF（片内DARAM）。搬移程序不能使用与主程序的程序空间和中断向量表重合的物理空间，以免覆盖。烧写时，同时打开主程序和搬移程序的PROJECT，先LOAD主程序，再LOAD搬移程序，然后执行搬移程序，烧写OK! 附：搬移程序（仅供参考）
volatile unsigned int *pTemp=(unsigned int *)0x7e00; unsigned int iFlashAddr;
int iLoop; /* 在引导表头存放并行引导关键字 */
iFlashAddr=0x8000;
WriteFlash(iFlashAddr,0x10aa);
iFlashAddr++; /* 初始化SWWSR值 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x7e00);
iFlashAddr++; /* 初始化BSCR值 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x8006);
iFlashAddr++; /* 程序执行的入口地址 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x0002);
iFlashAddr++;
WriteFlash(iFlashAddr,0x8085);
iFlashAddr++; /* 程序长度 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x7f00);
iFlashAddr++; /* 程序要装载到的地址 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x0002);
iFlashAddr++;
WriteFlash(iFlashAddr,0x8000);
iFlashAddr++;
for (iLoop=0;iLoop<0x7f00;iLoop++)
{ /* 从程序空间读数据，放到暂存单元 */
asm(" pshm al");
asm(" pshm ah");
asm(" rsbx cpl");
asm(" ld #00fch,dp");
asm(" stm #0000h, ah");
asm(" MVDM _iLoop, al");
asm(" add #2800h,4,a");
asm(" reada 0h");
asm(" popm ah");
asm(" popm al");
asm(" ssbx cpl"); /* 把暂存单元内容写入FLASH */
WriteFlash(iFlashAddr,*pTemp);
iFlashAddr++; } /* 中断向量表长度 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x0080);
iFlashAddr++; /* 中断向量表装载地址 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x0000);
iFlashAddr++;
WriteFlash(iFlashAddr,0x0080);
iFlashAddr++;
for (iLoop=0;iLoop<0x0080;iLoop++) { /* 从程序空间读数据，放到暂存单元 */
asm(" pshm al");
asm(" pshm ah");
asm(" rsbx cpl");
asm(" ld #00fch,dp");
asm(" stm #0000h, ah");
asm(" MVDM _iLoop, al");
asm(" add #0080h,0,a");
asm(" reada 0h");
asm(" popm ah");
asm(" popm al");
asm(" ssbx cpl"); /* 把暂存单元内容写入FLASH */
WriteFlash(iFlashAddr,*pTemp);
iFlashAddr++;
} /* 写入引导表结束标志 */
WriteFlash(iFlashAddr,0x0000);
iFlashAddr++;
WriteFlash(iFlashAddr,0x0000); /* 在数据空间的0xFFFF写入引导表起始地址 */
iFlashAddr=0xffff;
WriteFlash(iFlashAddr,0x8000);

关于LF2407A的FLASH烧写问题的几点说明
TI现在关于LF24x写入FLASH的工具最新为c2000flashprogsw_v112。可以支持LF2407、LF2407a、 LF2401及相关的LF240x系列。建议使用此版本。在http: //focus.ti.com/docs/tool/toolfolder.jhtml?PartNumber=C24XSOFTWARE上可以下载到这个工具。我们仿真器自带的光盘中也有此烧写程序。在使用这个工具时注意：
一,先解压，再执行setup.exe。
二、进入cc中，在tools图标下有烧写工具；
1、关于FLASH时钟的选择，此烧写工具默认最高频率进行FLASH的操作。根据目标系统的工作主频重新要进行PLL设置。方法：先在advance options下面的View Config file中修改倍频。存盘后，在相应的目录下（tic2xxalgos相应目录）运行buildall.bat就可以完成修改了。再进行相应的操作即可。
2、若是你所选的频率不是最高频率，还需要设定你自已的timings.xx来代替系统默认的最高频率的timings.xx。例如 LF2407a的默认文件是timings.40。Timings.xx可以利用includetimings.xls的excel工作表来生成。然后在advance options下面的View Config file中修改相应的位置。存盘后，在相应的目录下运行buildall.bat就可以完成修改了。
3、对于TMS320LF240XA系列，还要注意：由于这些DSP的FLASH具有加密功能，加密地址为程序空间的0x40-0X43H，程序禁止写入此空间，如果写了，此空间的数据被认为是加密位，断电后进入保护FLASH状态，使FLASH不可重新操作，从而使DSP报废，烧写完毕后一定要进行Program passwords的操作，如果不做加密操作就默认最后一次写入加密位的数据作为密码。
4、2407A不能用DOS下的烧写软件烧写，必须用c2000flashprogsw_v112软件烧写；
5、建议如下：
1)、一般调试时，在RAM中进行；
2)、程序烧写时，避开程序空间0x40-0x43H加密区，程序最好小于32k；
3)、每次程序烧写完后，将word0，word1,word2，word3分别输入自己的密码，再点击 Program password，如果加密成功，提示Program is arrayed，如果0x40－0x43h中写入的是ffff，认为处于调试状态，flash不会加密；
4)、断电后，下次重新烧写时需要往word0～word3输入已设的密码，再unlock，成功后可以重新烧写了；
6、VCPP管脚接在＋5V上，是应直接接的，中间不要加电阻。
7、具体事宜请阅读相应目录下的readme1,readme2帮助文件。
8.注意*.cmd文件的编写时应该避开40-43H单元，好多客户由于没有注意到这里而把FALSH加密。

如何设置硬件断点？
在profiler －>profile point -> break point

c54x的外部中断是电平响应还是沿响应？
是沿响应，准确的说，它要检测到100(一个clk的高和两个clk的低)的变化才可以。

参考程序，里面好象都要 disable wachdog,不知道为什么?
watchdog是一个计数器，溢出时会复位你的DSP，不disable的话，你的系统会动不动就reset。

时钟电路选择原则
1,系统中要求多个不同频率的时钟信号时，首选可编程时钟芯片;
2,单一时钟信号时，选择晶体时钟电路;
3,多个同频时钟信号时，选择晶振;
4,尽量使用DSP片内的PLL，降低片外时钟频率，提高系统的稳定性;
5,C6000、C5510、C5409A、C5416、C5420、C5421和C5441等DSP片内无振荡电路，不能用晶体时钟电路;
6,VC5401、VC5402、VC5409和F281x等DSP时钟信号的电平为1.8V，建议采用晶体时钟电路

C程序的代码和数据如何定位
1,系统定义:
.cinit 存放C程序中的变量初值和常量;
.const 存放C程序中的字符常量、浮点常量和用const声明的常量;
.switch 存放C程序中switch语句的跳针表;
.text 存放C程序的代码;
.bss 为C程序中的全局和静态变量保留存储空间;
.far 为C程序中用far声明的全局和静态变量保留空间;
.stack 为C程序系统堆栈保留存储空间，用于保存返回地址、函数间的参数传递、存储局部变量和保存中间结果;
.sysmem 用于C程序中malloc、calloc和realloc函数动态分配存储空间
2,用户定义:
#pragma CODE_SECTION (symbol, "section name");
#pragma DATA_SECTION (symbol, "section name")

cmd文件
由3部分组成：
1)输入／输出定义：.obj文件：链接器要链接的目标文件;.lib文件：链接器要链接的库文件;.map文件：链接器生成的交叉索引文件;.out文件：链接器生成的可执行代码;链接器选项
2)MEMORY命令：描述系统实际的硬件资源
3)SECTIONS命令：描述“段”如何定位

为什么要设计CSL?
1,DSP片上外设种类及其应用日趋复杂
2,提供一组标准的方法用于访问和控制片上外设
3,免除用户编写配置和控制片上外设所必需的定义和代码

什么是CSL?
1,用于配置、控制和管理DSP片上外设
2,已为C6000和C5000系列DSP设计了各自的CSL库
3,CSL库函数大多数是用C语言编写的，并已对代码的大小和速度进行了优化
4,CSL库是可裁剪的：即只有被使用的CSL模块才会包含进应用程序中
5,CSL库是可扩展的：每个片上外设的API相互独立，增加新的API，对其他片上外设没有影响

CSL的特点
1,片上外设编程的标准协议：定义一组标准的APIs：函数、数据类型、宏;
2,对硬件进行抽象，提取符号化的片上外设描述:定义一组宏，用于访问和建立寄存器及其域值
3,基本的资源管理:对多资源的片上外设进行管理;
4,已集成到DSP/BIOS中:通过图形用户接口GUI对CSL进行配置;
5,使片上外设容易使用:缩短开发时间，增加可移植.

为什么需要电平变换?
1) DSP系统中难免存在5V/3.3V混合供电现象;
2)I/O为3.3V供电的DSP，其输入信号电平不允许超过电源电压3.3V;
3)5V器件输出信号高电平可达4.4V;
4)长时间超常工作会损坏DSP器件;
5)输出信号电平一般无需变换

电平变换的方法
1,总线收发器（Bus Transceiver）：
常用器件： SN74LVTH245A（8位）、SN74LVTH16245A（16位）
特点：3.3V供电，需进行方向控制，
延迟：3.5ns，驱动：-32/64mA，
输入容限：5V
应用：数据、地址和控制总线的驱动
2,总线开关（Bus Switch）
常用器件：SN74CBTD3384（10位）、SN74CBTD16210（20位）
特点：5V供电，无需方向控制
延迟：0.25ns，驱动能力不增加
应用：适用于信号方向灵活、且负载单一的应用，如McBSP等外设信号的电平变换
3,2选1切换器（1 of 2 Multiplexer）
常用器件：SN74CBT3257（4位）、SN74CBT16292（12位）
特点：实现2选1，5V供电，无需方向控制
延迟：0.25ns，驱动能力不增加
应用：适用于多路切换信号、且要进行电平变换的应用，如双路复用的McBSP
4,CPLD
3.3V供电，但输入容限为5V，并且延迟较大：＞7ns，适用于少量的对延迟要求不高的输入信号
5,电阻分压
10KΩ和20KΩ串联分压，5V×20÷（10＋20）≈3.3V

未用的输入／输出引脚的处理
1,未用的输入引脚不能悬空不接，而应将它们上拉活下拉为固定的电平
1)关键的控制输入引脚，如Ready、Hold等，应固定接为适当的状态,Ready引脚应固定接为有效状态,Hold引脚应固定接为无效状态
2)无连接（NC）和保留（RSV）引脚,NC 引脚：除非特殊说明，这些引脚悬空不接,RSV引脚：应根据数据手册具体决定接还是不接
3)非关键的输入引脚,将它们上拉或下拉为固定的电平，以降低功耗
2,未用的输出引脚可以悬空不接
3,未用的I/O引脚:如果确省状态为输入引脚，则作为非关键的输入引脚处理，上拉或下拉为固定的电平;如果确省状态为输出引脚，则可以悬空不接 
 

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