TMS320C6727 DSP兩種引導方式設計

譚 帥，李鐵成

（中國電波傳播研究所 青島分所，山東 青島 266107）

TMS320C6727 DSP兩種引導方式設計

譚 帥，李鐵成

（中國電波傳播研究所 青島分所，山東 青島 266107）

文中詳細描述了TMS320C6727DSP兩種引導方式，并給出了在工程應用的實現(xiàn)方法。這兩種方法都避免了在設計過程中使用外部程序存儲芯片，節(jié)約了布線空間和設計成本。在引導過程中，主機能夠驗證寫入DSP芯片的數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

DSP；HPI ；SPI；引導

TMS320C6727DSP[1]是TI公司的浮點信號處理芯片，該芯片具有處理速度快，運算精度高的特點，因此被廣泛的使用。對該芯片進行應用程序加載通常采用的Parallel Flash方式[2-3]，該方式需要一片外部存儲芯片，加載程序相對復雜，在加載的過程中具有不可預知性。對于具有上位主機的系統(tǒng)來說，采用HPI或SPI0 SLAVE方式進行引導時，不僅不需要外部程序存儲芯片，同時在引導的過程中可以嚴格的驗證寫入DSP芯片內的數(shù)據(jù)，具有更高的可靠性和靈活性。

1 引導方式配置

TMS320C6727(DSP)有HPI,SPI0,Parallel FLASH,I2C1等多種引導方式[4]，不同的引導方式是通過芯片上電時讀取外部引腳配置確定的，本文主要對HPI[5]和SPI0 Slave[6]兩種引導方式進行詳細介紹。引導方式的選擇見表1，圖1中描述了硬件實現(xiàn)方法。

根據(jù)圖1，當選擇HPI引導方式時，電阻R255焊接，斷開電阻R254。當選擇SPI0 SLAVE方式時斷開電阻R255,同時焊接R254,R256,R259和R260。

圖1 配置電路圖Fig. 1 Allocation circuit diagram

2 SPI0 SLAVE 方式

在芯片上電后通過確定BOOT引腳的配置來選擇SPI0 SLAVE[3]引導方式，然后DSP運行固化在芯片內部的BOOT LOADER程序。DSP芯片的BOOTLOADER 引導程序主按照AIS通信協(xié)議與外部器件的通信，完成程序加載并運行。AIS協(xié)議的基本結構如圖2 所示。

表1 兩種引導方式的引腳配置Tab.1 Pin allocation of two boot mode

圖2 AIS協(xié)議的基本結構Fig. 2 Basic structure of application image script

AIS協(xié)議分為3個傳輸過程：SWS-POS-OS；具體描述如下：

1）SWS階段主要用來同步主機與DSP之間的通信連接，在這個過程中主機向DSP發(fā)送同步數(shù)據(jù)0x5853，同時主機進行接收，當主機接收到的數(shù)據(jù)位0x5253后,表示主機與DSP之間同步完成，并進行POS階段。

圖3 SWS階段實現(xiàn)過程Fig. 3 Flow chart of SWS

2）POS階段主機首先發(fā)送數(shù)據(jù)0x5853590B，并收到從DSP發(fā)送的數(shù)據(jù)0x5852590B，然后主機向DSP發(fā)送一個數(shù)據(jù)N，在正確接收到數(shù)據(jù)N后，主機依次向DSP發(fā)送數(shù)據(jù)1～N，并收到相應的數(shù)據(jù)，在整個過程中，如果數(shù)據(jù)接收出錯，則返回到SWS階段。如果正確接收，則進入OS階段。

圖4 POS階段實現(xiàn)過程Fig. 4 Flow chart of POS

3）OS階段，主機首先向DSP發(fā)送一個AIS命令數(shù)據(jù)，所有的AIS命令數(shù)據(jù)都是以0x5853xxxx的格式組成的，當主機在向DSP發(fā)送命令數(shù)據(jù)時，主機會收到相應的返回數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的格式為0x5253xxxx。通過判斷接收的數(shù)據(jù)可以在OS階段監(jiān)控數(shù)據(jù)的寫入是否正常，當出現(xiàn)異常時，返回到SWS階段，并從新開始正個過程。

圖5 OS階段實現(xiàn)過程Fig. 5 Flow chart of OS

3 HPI方式

相對于SPI SLAVE方式，HPI[4]加載方式則要簡單的多，首先在DOS界面下利用HEX6X執(zhí)行一個命令文件，把COFF文件轉換成一個可下載的ASCII文件。命令文件的設置如下：

由表2可以看出，當COFF文件轉換后的長度大于64kbytes時，長度信息將無法表示，為了避免產(chǎn)生這種情況，當數(shù)據(jù)長度大于64kbytes時，會自動增加一行，該行的主要功能是對地址進行線性擴展，在其下一行又從零開始，具體如下：

表2 ASCII文件的格式Tab.2 Format of ASCII fi le

x.map文件包含有執(zhí)行程序在DSP中的入口地址信息（entry point）和各段的分配地址(dest)和長度(size)信息。上電后，上位機根據(jù)這些信息寫入到DSP的相應的地址，當整個文本文件傳輸完成后，向地址0x10000714中寫入DSP程序執(zhí)行的入口地址，然后向地址0x10000718中寫入數(shù)據(jù)0x01使DSP開始運行。工作流程見圖6。

圖6 HPI加載流程Fig. 6 Flow chart of boot device by HPI

上位機實現(xiàn)加載的程序如下（C語言）：

4 結束語

文中介紹了TMS320C6727DSP芯片的兩種引導方式，這兩種方式都是通過上位主機對DSP芯片加載應用程序，有利于DSP算法的改進，同時在不該變硬件的基礎上能夠通過簡單的上位機程序就能對板卡進行擴展應用。這兩種方法的上位機控制程序具有簡單易懂和便于移植的特點。兩種方法的區(qū)別在于，HPI方式由于是并行工作，因此速度很高，缺點是占用的引腳多，在硬件設計時對布線要求很高，而SPI0SLAVE方式以串行工作，相對來說程序加載時間相對較長，但是所需要的引腳很少，對于布線空間的要求低。在實際應用中該兩種方式應根據(jù)不同的實際情況進行選擇。以上兩種方式在實踐中已經(jīng)被驗證是穩(wěn)定可靠并可行的。

[1] Texas Instuments Incorporated.TMS320C6727B Floating-Point Digital Signal Processor [EB/OL].(2006-09)[ 2008-07].http://www.ti.com/cn.

[2] Texas Instuments Incorporated.TMS320C672x DSP External Memory Interface User's Guide[EB/OL].(2007-04)[2010-03].http://www.ti.com/cn/litv/pdf/spru711c.

[3] ZHANG Xi-feng,DU Pu-xuan,KONG Yong.Research and application of TMS320C672x floating-point DSP EMIF[J].Electronic Desig Engineering,2010,18(12):174-177.

[4] Texas Instuments Incorporated.Using the TMS320C672x Bootloader[EB/OL].(2009-01)[2010-03].http://www.ti.com/cn/litv/pdf/spraa69.

[5] Texas Instuments Incorporated.TMS320C672x DSP Universal Host Port Interface Reference Guide [EB/OL].(2005-12)[2009-04].http://www.ti.com/cn/litv/pdf/spru719a.

[6] Texas Instuments Incorporated.TMS320C672x DSP Universal Serial Peripheral Interface Reference Guide [EB/OL].(2005-10)[2009-07].http://www.ti.com/cn/litv/pdf/spru718B.

Two bootloader methods design for TMS320C6727 digita signal processor

TAN Shuai, LI Tie-cheng
（Qingdao Branch Institute, CRIRP, Qingdao 266107, China）

This paper details two bootloader methods of TMS320C6727 Digital Signal Processor(DSP),and shows the realization ways in project. The two methods avoid the use of external flash of program and save the space of placing wires and cost in design; In the bootloader procedure, the host computer can validate the data of writing into the DSP,improving the reliability of system.

DSP; HPI ; SPI0 Slave; bootloader

TN709

A

1674-6236(2014)03-0168-03

2013–06–17 稿件編號：201306100

譚 帥(1981—)，男，四川南江人，碩士，工程師。研究方向：電離層信道模擬與信號處理。