摘要：介紹ADI公司TigerSHARC系列DSp的引導程序加載原理與應(yīng)用。給出TigerSHARC系列DSP程序加載的幾種模式,主要以TS20lS型DSP為例說明單DSP系統(tǒng)程序加載的過程和方法。該設(shè)計在TigerSHARC系列DSP中具有通用性�？梢苑奖愕貞�(yīng)用于其他DSP引導程序加載的設(shè)計。
關(guān)鍵詞：DSP；TigerSHARC；引導程序；加載；接口；TS201S
隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，DSP的功能越來越強，類型也越來越多。由于DSP內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點,DSP的算法程序一般都存儲在外部的非易失性存儲器中，在系統(tǒng)上電后，要將算法程序從外部存儲器加載到DSP中，再進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)算法處理。
TS20lS是ADI公司TigerSHARC系列中集成了定點和浮點計算功能的高速DSP。處理器工作在600MHz，單周期能執(zhí)行4條指令，每秒能進行3．4億次乘累加和2．8億次浮點操作，是面向通信和視頻領(lǐng)域的高端DSP。TS201S包括24Mbit的片內(nèi)DRAM；1個14通道的DMA控制器：4個鏈路口可用于和其他DSP進行無縫聯(lián)接。以組成一個多DSP處理器系統(tǒng)，每個鏈路口的數(shù)據(jù)率可達1GB／s；集成SDRAM控制器最大支持256M x 32bit的內(nèi)存容量,方便和外部SDRAM連接。TS20lS非常適合對大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)處理實時性要求高的應(yīng)用領(lǐng)域。

TigerSHARC系列的DSP接口豐富，其引導程序的加載方法也非常靈活，可根據(jù)實際系統(tǒng)設(shè)計的需要靈活選用。
1 TigerSHARC系列DSP的引導模式
DSP的引導就是在DSP系統(tǒng)復位的情況下從DSP外部存儲器裝載算法程序代碼的過程。TS201S支持二種引導模式：主引導（master boot）模式和從引導(slave boot)模式。
在主引導模式下，TS201S作為主動方，用外部口輸出地址、讀、引導方式選擇(BMS)等控制信號，從EPROM或Flash中加載代碼。在從引導模式下，TS201S作為被動方，不向外部輸出控制信號，外部主機或其他設(shè)備向TS201S的主機、鏈路口傳送要加載的代碼，TS201S僅啟動若干DMA通道，并執(zhí)行第一個DMA所接收的加載核。
另外，TS201S還可以選擇一種“非引導”模式，或利用TS20lS的(仿真器)EZ—ICE加載程序，這種方式可直接將程序加載進TS201S內(nèi)部的RAM或外部的RAM中，DSP直接從RAM中運行程序，常用于DSP的調(diào)試過程。
通過對TS20lS的BMS引腳的設(shè)置，可將DSP的引導過程設(shè)置成主引導模式或從引導模式。在DSP復位期間，如果BMS低電平，則選擇主引導模式，DSP從外部EPROM或Flash中加載程序；若BMS引腳為高電平，則進入從引導模式，DSP為空閑狀態(tài)，等待主機或鏈路口加載程序。2種引導模式都有相同的加載過程。具體步驟如下：
(1)TS201S自動啟動一個DMA．自動把256個字(32位)傳送到內(nèi)部存儲器的地址0x00-0xFF。
(2)TS201S執(zhí)行上述256個字的指令(加載核)，加載核啟動其他DMA，把后續(xù)指令和數(shù)據(jù)加載到內(nèi)部和／或外部存儲器中。
(3)加載核自我覆蓋，執(zhí)行DSP算法程序。

2 單TS201S的程序加載接口設(shè)計
TigerSHARC系列中的TS20lS作為單個DSP使用時，主要有3種引導方式。
2.1外部EPROM引導
外部EPROM引導為主引導模式，是最常用的引導模式。在該模式下，BMS引腳和RD引腳作為EPROM的片選和輸出使能引腳。EPROM的8位數(shù)據(jù)線接TS201S的DATA0-DATA7。TS20lS最大支持16M的EPROM地址空間，其低位地址引腳與EPROM的地址引腳相連。對于多處理器共享總線的系統(tǒng)，可用一個EPROM對所有TS201S加載。圖1所示為ST公司的Flash（DSM2150）與TS201S程序加載接口設(shè)計實例。
復位后，DMA通道0被自動配置好，DMA相應(yīng)的2個TCB寄存器(Transfer Control Block)被初始化，然后從8位的外部EPROM地址0開始，把一個256字的加載核傳送到內(nèi)部存儲器地址0x00-0xFFo。DMA通道0的中斷矢量初始化為內(nèi)部存儲器地址0x00。當DMA通道0傳送完成時，產(chǎn)生中斷，TS20lS開始從0x00執(zhí)行加載核。然后，加載核通過一串單字DMA傳送將后續(xù)應(yīng)用代碼和數(shù)據(jù)加載。最后，加載核啟動一個256字的DMA，使其自身被用戶應(yīng)用程序代碼覆蓋。當該DMA過程完成時，DMA通道0的中斷矢量人口地址為內(nèi)部存儲器地址0，用戶的應(yīng)用代碼從地址0開始執(zhí)行。TS20lS的外部接口是32位數(shù)據(jù)寬度，所以TS201S在通過DMA通道加載程序時，自動使用8到32位的專用打包方式，低位在前，完成從EPR()M的DMA讀。只有DMA通道0支持該專用打包方式，所以引導程序必須用DMA0。
另外，在算法應(yīng)用程序運行階段，內(nèi)核不能用指令使能BMS的方式直接對EPROM進行訪問，但可通過DMA通道方式訪問。這是因為EPROM是字節(jié)尋址空間，它不屬于TS201S的存儲器空間。外部EPROM所占的最大存儲空間為16M字節(jié)，由于E-PROM是慢速外設(shè)，對EPROM的每一個讀訪問，TS201S都要等待16個周期。TS201S對外部E-PROM的讀時序如圖2所示。
2.2主機引導
采用主機(HOST)引導模式時，32位或64位主機通過外部的數(shù)據(jù)和地址總線完成對TS201S的引導。在主機引導方式下TS201S可用任何