1、引言

在極低譜密度，高頻譜利用率的大容量無線傳輸技術(shù)中，高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理成為技術(shù)的關(guān)鍵。當(dāng)前市場(chǎng)上，能滿足對(duì)高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理的需要有足夠的優(yōu)點(diǎn)TMS320C6000系列DSP是TI公司推出的一種高性能的數(shù)字信號(hào)處理器，包含定點(diǎn)和浮點(diǎn)兩個(gè)系列，其中定點(diǎn)系列包括TMS320C62xx和TMS320C64xx，浮點(diǎn)系列包括TMS320C67xx。 C6000系列DSP有三種啟動(dòng)方式：

（1）主機(jī)啟動(dòng)

如果選擇主機(jī)啟動(dòng)模式，在復(fù)位信號(hào)結(jié)束后，DSP的CPU被內(nèi)部“一塊”而其他部分都被釋放。在此期間，一個(gè)外部的主機(jī)在必要時(shí)可以通過主機(jī)接口初始化CPU的主機(jī)完成了所有必須的初始化，它必須將HPIC寄存器的DSPINT位置“ 1”來完成啟動(dòng)過程。在程序加載完后，CPU被從“復(fù)制”中在CPU被喚醒后，CPU需要將DSPINT位清零。

（2）ROM啟動(dòng)是否采用

ROM啟動(dòng)模式，則C6000系列的DSP（C621x / C671x / C64x）。該副本過程由EDMA完成，使用替換的Rom時(shí)鐘。在此過程中CPU一直處于“重疊”狀態(tài)，直到復(fù)制完成后才被被喚醒，然后從地址0處開始執(zhí)行程序［1］。

（3）無啟動(dòng)如果選擇無啟動(dòng)模式，CPU復(fù)位后直接從地址0處開始執(zhí)行指令。C6000系列DSP的器件配置情況決定了選擇的啟動(dòng)方式。具體來說就是DSP的啟動(dòng)模式

以C6416為例，BEA ［19：18］是啟動(dòng)模式管腳，它們?nèi)〔煌闹担ㄉ侠?a target="_blank">電阻代表“ 1”，下拉電阻代表“ 0 ”）的代表如表1-1所示：

如果DSP的程序會(huì)大于1K字節(jié)，那么上述ROM啟動(dòng)機(jī)制已經(jīng)可以完成程序的加載。而事實(shí)上大部分DSP的程序會(huì)大于1K字節(jié)，這時(shí)就需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)特定的啟動(dòng)程序來完成更多代碼的加載。該特定啟動(dòng)程序又被稱作二級(jí)引導(dǎo)加載器。

在需要二級(jí)引導(dǎo)程序的程序中，這段特定啟動(dòng)代碼通常駐留在ROM存儲(chǔ)器的起始位置以便在DSP復(fù)位后能自動(dòng)被加載到內(nèi)存地址0處。當(dāng)1K字節(jié)代碼被加載完成后，CPU開始從地址0處執(zhí)行，也就是執(zhí)行二級(jí)bootloader的內(nèi)容。二級(jí)bootloader的功能就是將程序的剩余部分復(fù)制到內(nèi)存中。

2、啟動(dòng)方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

圖1為實(shí)施方法的詳細(xì)說明。啟動(dòng)方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用二級(jí)引導(dǎo)程序的DSP啟動(dòng)方法的實(shí)現(xiàn)大體分為四步：配置存儲(chǔ)器；編寫輔助引導(dǎo)程序代碼；編譯程序，轉(zhuǎn)換目標(biāo)文件的格式；將程序燒寫進(jìn)Flash。該啟動(dòng)方法的硬件平臺(tái)示意圖，其中DSP的型號(hào)選擇C6416，F(xiàn)lash的型號(hào)選擇AM29LV800B。

2.1配置存儲(chǔ)器

2.1.1定義存儲(chǔ)分區(qū)

為了實(shí)現(xiàn)使用二級(jí)bootloader的ROM啟動(dòng)，需要將閃存劃分為FLASH_BOOT，F(xiàn)LASH_REST兩個(gè)區(qū)。這兩個(gè)區(qū)分別存儲(chǔ)由片上bootloader復(fù)制的程序段和由secondary bootloader復(fù)制的程序段。對(duì)于BIOS程序，對(duì)于非BIOS程序，內(nèi)存段定義在鏈接器命令文件中。一個(gè)C6416的內(nèi)存段定義的示例如下所示：

MEMORY

{…

FLASH_BOOT：o = 0x64000000 l = 00000400h

FLASH_REST ：o = 0x64000400 l = 0000fc00h

}

2.1.2 COFF段的定位

DSP程序通過COFF段的形式在內(nèi)存中存放的。一個(gè)COFF段就是一個(gè)代碼或數(shù)據(jù)塊，它在內(nèi)存中占據(jù)連續(xù)空間。為自定義段，初始化段和未初始化段類型。COFF段可以有各種屬性，其中，負(fù)載屬性和運(yùn)行屬性與DSP啟動(dòng)有密切的關(guān)系。負(fù)載屬性指定段的存儲(chǔ)地址，運(yùn)行屬性指定段的執(zhí)行地址例如：

.text：LOAD = FLASH，RUN = IRAM表示代碼段.text被存儲(chǔ)在flash中，DSP啟動(dòng)時(shí)二級(jí)bootloader將該段拷貝拷貝到IRAM中。

2.2編寫輔助Bootloader代碼

對(duì)于C6416，外部存儲(chǔ)器接口（EMIF）需要正確配置以后才可以訪問外部存儲(chǔ)器件。在此工作完成后，二級(jí)bootloader應(yīng)該將所有的初始化段從其的負(fù)載地址拷貝到run地址，之后再替換二級(jí)Bootloader用匯編語言編寫，因?yàn)榇藭r(shí)C環(huán)境尚未建立。

二級(jí)bootloader必須知道所有初始化段的大小，在Flash中存儲(chǔ)的位置以及應(yīng)該被加載到何處實(shí)際上，二級(jí)bootloader通過讀取段拷貝表獲得了上述信息。此處第三部分詳細(xì)說明了有關(guān)段拷貝表的內(nèi)容。

完成二級(jí)bootloader代碼的編寫后，應(yīng)將它添加入工程，與工程的其他代碼一同編譯鏈接生成的.out文件。

2.3目標(biāo)轉(zhuǎn)換文件的格式

編譯鏈接生成的的英文的.out格式文件，然而閃存一般接收的是ASCII格式的文件［3］ .CCS附帶的工具六角轉(zhuǎn)換實(shí)用程序可將.out文件轉(zhuǎn)換為ASCII格式的.hex文件，Hex6x以命令行文件的形式執(zhí)行。Hex命令行文件中，首先指定輸入文件（.out），輸出文件的格式和ROM的大小及類型一個(gè)Hex命令行文件的示例如下所示（注釋內(nèi)容用“ / *”和“ * /”括起）：

-a / *輸出文件采用ASCII格式* /

-圖片/ *基本模式* /

-memwidth 8 / * ROM數(shù)據(jù)寬度8bit * /

ROMS

{

FLASH：org = 0x64000000，len = 0x100000，romwidth = 8，files = {。\ rom_boot.hex}

} SECTIONS / *列出所有需要固化在Flash中的COFF段* /

2.4將程序燒寫進(jìn)Flash

將2.3節(jié)生成的ASCII文件燒寫進(jìn)Flash可以使用CCS自帶的FlashBurn工具。FlashBurn是一個(gè)帶圖形界面的軟件，它首先將一個(gè)FlashBurn TargetComponent（FBTC）的程序下載到DSP內(nèi)存中，通過與FBTC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換完成對(duì)Flash的編程編程等操作。針對(duì)不同的硬件（DSP，F(xiàn)lash Model）修改FBTC是該方法的關(guān)鍵。所需的修改位置包括Flash的基地址，

3、段拷貝表

復(fù)制表二級(jí)bootloader使用一個(gè)段復(fù)制表（段復(fù)制表）進(jìn)行段的復(fù)制。段復(fù)制表包含每個(gè)需要復(fù)制的段的必要信息，如段的加載地址。 ，段的runaddress，段的大小。段拷貝表被插入在secondary bootloader的末尾。生成段拷貝表的方法有兩種：

1）使用十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換實(shí)用程序的-boot選項(xiàng)

在2.3節(jié)中我們討論了程序文件格式的轉(zhuǎn)換和hex命令行文件，實(shí)際上Code Composer Studio自帶的工具h(yuǎn)ex轉(zhuǎn)換實(shí)用程序提供了一種更加方便的生成段拷貝表的方法，只要在hex命令行文件中使用一些特殊的選項(xiàng)即可。特殊的選項(xiàng)有–boot，-bootorg和–bootsection，這三個(gè)選項(xiàng)的指示分別如下：-boot

使用該選項(xiàng)時(shí)hex轉(zhuǎn)換實(shí)用程序?qū)⒆詣?dòng)轉(zhuǎn)換所有初始化段的格式-bootorg指定段拷貝表的地址-bootsection。規(guī)范二級(jí)引導(dǎo)程序所在的段的名稱

2）使用鏈接器選項(xiàng)（LOAD_START，RUN_START，SIZE）

涉及段拷貝表的生成的三個(gè)選項(xiàng)：LOAD_START，RUN_START和SIZE，可分別獲得一個(gè)段的交換地址，運(yùn)行地址和大小。例如，可以使用以下代碼段的文本段的替換地址（存于_text_ld_start中） ，，運(yùn)行地址（_text_rn_start）和段的大小（存于_text_size）

.text：load = FLASH_REST，run = IRAM

LOAD_START（_text_ld_start），

RUN_START（_text_rn_start），

SIZE（_text_size）

4、結(jié)束語

此處針對(duì)于極低譜密度，高頻譜利用率的大容量無線傳輸技術(shù)研究中C6000系列DSP的應(yīng)用程序大于1K字節(jié)的情況，提出了一種使用二級(jí)引導(dǎo)程序從Flash啟動(dòng)DSP的方法。該方法可采用了C6000系列DSP的嵌入式系統(tǒng)中，不需要額外的閃存編程器，具有廣泛的適用性。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：在二級(jí)引導(dǎo)程序中引入段拷貝表用以控制程序加載過程，并利用CCS自身的編譯功能獲取段復(fù)制表的內(nèi)容，該方法可提高效率且準(zhǔn)確高。

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