摘    要：本文介绍了一种基于VXI总线,共享存储器的Flash ROM在线烧写方法,阐述了系统的功能,并给出了系统的硬件组成和软件设计。
关键词：DSP;Flash存储器;共享存储器

引言
向Flash ROM中在线加载应用程序的常用方法是在硬件资源中设计并口。利用DSP的主机接口(HPI),将大量的程序代码分时间段从主机传递到DSP中,再由DSP对Flash ROM进行在线重写入。但是,在硬件资源设计有限,没有预留并口或者HPI时,向Flash中在线加载程序代码会比较困难。针对此问题,我们提出了一种有效在线加载程序代码的方法,经过实验证明烧写速度快、准确率高。

硬件设计
硬件部分主要由VXI总线接口、共享存储区、DSP以及Flash ROM四部分组成。结构框图如图1所示。DSP采用美国TI公司的TMS320C6711芯片。它内部包含1个中央处理器、1个16位主机接口端口和1个32位的外部存储器接口。在150MHz时钟频率下处理速度达到900 MFLOPS。
共享存储器
共享存储器采用芯片IDT71V30L。它是1K×8的低功耗双口RAM,存贮的数据宽度是32位。为了避免发生VXI总线与DSP抢用一个数据单元的情况,将IDT71V30L分为两块数据存贮区(高端数据区RAM1,低端数据区RAM0),其示意图如图2。
由硬件电路控制DSP将数据写入RAM0或RAM1,同时控制VXI总线从RAM0或RAM1读取数据。通过控制RAM的最高地址线,可以保证当DSP访问RAM0时,VXI总线只能读取RAM1中的内容。同样,VXI总线读取RAM0中内容时,DSP只能向RAM1中写入处理数据。如此,从硬件上保证了VXI总线和DSP不会同时访问共享存储器的同一单元,避免了发生总线竞争。
Flash ROM
硬件提供了128K×8的Falsh ROM,占据DSP外部存储空间CE1。该芯片的8位数据线与DSP的低8位数据线相连接。上电后,DSP自动从Flash ROM引导应用程序。
Flash的读操作与一般的ASRAM是完全相同的,只是写操作相对而言要复杂一些。原因在于Flash写入时,需要先写入一串命令字序列,但从硬件接口设计的角度而言,Flash与ASRAM基本一致。关键是在应用时,需要根据具体芯片的时序等要求,通过软件配合完成写操作。

软件设计
软件设计使用了C语言、汇编语言,是整个系统的重要组成部分,由主机和DSP两个部分组成,均采用模块化结构。软件设计的关键是根据系统的实际构建,使主机和DSP的两部分协调工作。在主机和DSP之间建立起良好的通信,是保证在线烧写Flash正确完成的基础。
主机软件
主机软件部分首先对VXI接口进行初始化,与DSP握手成功后,主机软件从数据文件(*.hex)中读取一个数据块后,将数据传输到共享存储器中,等待DSP读取并写入Flash中。DSP烧写完成后,向主机发送烧写结束信息,主机继续从数据文件中读取下一个数据块。如此循环,直至数据文件读取完毕,再与DSP进行握手,表示此过程完成。程序流程图如图3所示。
DSP软件
DSP软件部分先对相关寄存器与外设初始化,与DSP握手成功后,从共享存储器中读入数据,再调用Flash烧写子模块,对Flash重写入。然后,调用检验子模块,对写入Flash中的内容进行检查,烧写成功则向主机发送结束信息,等待读入下一次数据。当接收到主机的完成信息时,与之应答,完成此全过程。程序流程图如图4所示。
Flash烧写子模块是DSP软件部分的关键。在擦除或读写Flash之前,必须先执行相应的命令字序列,即在指定的Flash地址处写入指定的指令代码。向Flash的指定地址中写入数据,需要四个总线周期。前两个是解锁周期,第三个是建立编程命令,最后一个周期完成向编程地址中写入编程数据。待写入的数据部分应为引导程序段以及用户代码。它们是经过编译、连接后的目标代码,且为Flash可识别的HEX格式。

结语
本文研究了DSP的应用程序代码在线写入Flash ROM的方法。将DSP的高速处理能力和VXI总线的高可靠性和高稳定性结合起来,对于构件新型、实时、快速响应Flash在线写入系统提供了一个较好的解决方案。此方法已经应用在数据采集系统中,收到了良好的效果。■

参考文献
1 陈光礻禹. VXI总线测试平台技术[M]. 成都：电子科技大学出版社,1997
2 TMSC320C6000 CPU and Instruction Set Reference Guide. Texas Instrument Inc., 2000
3 TMSC320C6000 Peripherals Reference Guide. Texas Instrument Inc., 2001