用DSP軟件編程實現(xiàn)的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)分析

羅林欣

摘要：在現(xiàn)代生活中，計算機系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。引導(dǎo)裝載程序?qū)τ嬎銠C系統(tǒng)的應(yīng)用有著特殊的意義。由于傳統(tǒng)技術(shù)的限制，現(xiàn)有的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中存在著一定的問題和不足。本文通過分析引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的功能，結(jié)合數(shù)字信號處理軟件的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了基于數(shù)字信號處理軟件編程的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)。并結(jié)合時代技術(shù)發(fā)展的特點，對引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計方法和軟件功能實現(xiàn)方法進行了探討。這些研究對數(shù)字信號處理軟件的應(yīng)用和引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的意義，有很好的現(xiàn)實價值。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號;信號處理;引導(dǎo)裝載

中圖分類號：TP311.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）01-0152-02

0 引言

計算機系統(tǒng)作為信息化系統(tǒng)的重要組成部分，在信息化時代中的發(fā)展一直是人們關(guān)注的重點之一。引導(dǎo)程序的應(yīng)用在計算機系統(tǒng)的功能發(fā)揮中扮演著重要的角色。由于引導(dǎo)程序自身的功能特殊性，長期以來，人們對引導(dǎo)程序的發(fā)展也十分重視，并逐漸形成了比較成熟的引導(dǎo)系統(tǒng)建設(shè)體系，在計算機系統(tǒng)應(yīng)用中發(fā)揮出了重要的作用。

隨著新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，現(xiàn)有的引導(dǎo)程序逐漸暴露出自身的不足和缺陷。利用新技術(shù)推動引導(dǎo)程序的發(fā)展也越來越受到人們的關(guān)注。數(shù)字信號處理（DSP）軟件的應(yīng)用對引導(dǎo)程序的編程與發(fā)展等都有著特殊的意義。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，推動基于DSP軟件編程的引導(dǎo)裝載程序的發(fā)展逐漸成為了人們關(guān)注的重點之一。

本文擬通過分析引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的功能特點，對基于DSP軟件編程的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的實現(xiàn)方法進行研究探討。

1 引導(dǎo)裝載系統(tǒng)與DSP軟件編程

1.1 引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的功能分析

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和普及，人們已經(jīng)逐漸走入了信息化時代中。計算機系統(tǒng)憑借著自身的數(shù)據(jù)處理能力和信息傳遞能力，在信息化時代中扮演著重要的角色。長期以來，計算機系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展也一直受到人們的重點關(guān)注。

引導(dǎo)系統(tǒng)在計算機工作的過程中有著特殊的應(yīng)用。當(dāng)計算機進入啟動狀態(tài)后，首先需要利用設(shè)備進行必要性的指令和數(shù)據(jù)的輸入，才能夠進行后續(xù)的程序輸入工作。這一過程就被稱為引導(dǎo)過程。

在微型計算機的應(yīng)用中，引導(dǎo)系統(tǒng)的功能發(fā)揮備受關(guān)注。由于自身規(guī)模的限制，許多微型計算機不具備程序即時輸入系統(tǒng)，需要事先利用鍵盤等編輯好程序，再利用引導(dǎo)程序?qū)⑾鄳?yīng)的程序輸入到計算機的隨機存儲器中。在此過程中，引導(dǎo)程序會直接關(guān)系到工作程序的輸入質(zhì)量等。因此，引導(dǎo)程序的發(fā)展也越來越受到人們的關(guān)注。

1.2 DSP軟件編程的發(fā)展現(xiàn)狀分析

DSP軟件編程是指可以實時運行在DSP芯片上，與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序的編輯等。DSP軟件又被稱為數(shù)字信號處理軟件。目前比較成熟的DSP芯片內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。

由于DSP芯片的特點，例如可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)、支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行等，其應(yīng)用對引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的實現(xiàn)有著特殊的意義。

目前DSP軟件編程技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，例如比較常用的包括CCS開發(fā)平臺、VDSP++開發(fā)平臺等等。這些開發(fā)平臺廣泛采用了C語言編程方式，能夠滿足大部分情況下的DSP軟件的功能應(yīng)用。

2 基于DSP軟件編程的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)

2.1 引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計

要實現(xiàn)良好的引導(dǎo)裝載功能，首先需要對系統(tǒng)的硬件工作系統(tǒng)進行確定。本文通過綜合分析多方資料，最終確定了MS320VC5410數(shù)字信號處理器作為硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

MS320VC5410數(shù)字信號處理器屬于美國TI公司推出的TMS320VC54x系列定點DSP中的一種，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，具有比較好的應(yīng)用基礎(chǔ)。MS320VC5410數(shù)字信號處理器采用了LQFP封裝，共計有144個管腳，不同的管腳具有不同的功能。在供電方式方面，MS320VC5410數(shù)字信號處理器選擇了3.3V的I/O電壓和2.5V的核電壓供電，在供電穩(wěn)定性方面有比較大的優(yōu)勢。同時，該處理器采用了多總線并行結(jié)構(gòu)，其中包括3個獨立的16位數(shù)據(jù)總線和1個程序總線，可以滿足大部分情況下的應(yīng)用需求。

在引導(dǎo)裝載的過程中，需要利用數(shù)字信號處理器將程序引入到隨機儲存器中。因此，還需要選擇適配的存儲器。本文根據(jù)MS320VC5410數(shù)字信號處理器的工作特點，選擇了由ST公司推出的M29W400系列FLASH存儲器。該系列存儲器具有4MB的容量，支持16位操作模式，與MS320VC5410數(shù)字信號處理器工作特性匹配性比較高。而且，M29W400系列存儲器在進行讀寫和擦除的過程中，不需要進行額外的高電壓供應(yīng)。因此，其在應(yīng)用靈活性方面具有更好的表現(xiàn)。

2.2 引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的軟件功能實現(xiàn)

在完成硬件系統(tǒng)的選擇后，還需要進行軟件的編輯，才能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。本文通過分析引導(dǎo)系統(tǒng)需要具備的功能，對其實現(xiàn)方法進行了研究。

在引導(dǎo)裝載系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，首先需要實現(xiàn)引導(dǎo)功能，隨后再進行裝載工作。因此，軟件部分首先需要進行中斷工作，進行程序跳轉(zhuǎn)，執(zhí)行引導(dǎo)工作，將代碼移植到存儲器中。在完成上述工作后，再跳轉(zhuǎn)到移植后的代碼中，繼續(xù)執(zhí)行程序。

根據(jù)上述功能需求，本文認為軟件代碼中需要進行引導(dǎo)程序、用戶程序、中斷向量表和連接命令文件四部分內(nèi)容。其中，設(shè)計的重點應(yīng)該集中在引導(dǎo)程序中，具體方法是利用程序指針進行程序的跳轉(zhuǎn)。本文根據(jù)相關(guān)資料，進行代碼設(shè)置：

3 結(jié)語

為了推動引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的未來發(fā)展，本文通過分析其功能結(jié)構(gòu)，結(jié)合DSP軟件編程的發(fā)展現(xiàn)狀，對基于DSP軟件的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的硬件與軟件實現(xiàn)方法進行了總結(jié)，介紹了由MS320VC5410數(shù)字信號處理器和M29W400系列存儲器組成的硬件系統(tǒng)部分，并對其引導(dǎo)代碼的實現(xiàn)方法進行了介紹。這些研究對DSP軟件編程的應(yīng)用和引導(dǎo)裝載系統(tǒng)的發(fā)展有很好的幫助。

參考文獻

[1] 楊力波，潘志鉑.用DSP軟件編程實現(xiàn)的引導(dǎo)裝載系統(tǒng)[J].國外電子元器件，2003（01）：15-19.

[2] 羅曉莉，解楠，張博.TMS320C6713對片外FLASH引導(dǎo)裝載的實現(xiàn)[J].核電子學(xué)與探測技術(shù)，2010（06）：36-38.

[3] 聶宜云，徐瑞琴，劉梅.基于TMS320C32的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].航空精密制造技術(shù)，2010，46（3）：25-28.