在以DSP為核心的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，通常將可執(zhí)行代碼存放在非易失性存儲(chǔ)器" title="非易失性存儲(chǔ)器">非易失性存儲(chǔ)器中，在系統(tǒng)加電或復(fù)位時(shí)通過DSP的引導(dǎo)加載" title="加載">加載(Boot Loader)機(jī)制將該代碼轉(zhuǎn)移到高速存儲(chǔ)器中執(zhí)行。AD公司出品的ADSP SHARC系列DSP內(nèi)部的非易失性存儲(chǔ)器因其資源有限，必須在外部加以擴(kuò)展。FLASH存儲(chǔ)器具有容量大、單電源供電和可在線編程的特點(diǎn)，是一種非常理想的存儲(chǔ)器。
　　若采用燒錄器對(duì)FLASH存儲(chǔ)器進(jìn)行編程，則在修改程序時(shí)必須拔插器件，而某些表貼封裝(如PLCC封裝和TSOP封裝)的器件又需要專用的轉(zhuǎn)接插座，這使得程序的調(diào)試和參數(shù)的修改非常繁瑣，而且容易對(duì)器件造成物理?yè)p傷。采用在線編程的方式對(duì)FLASH存儲(chǔ)器進(jìn)行操作，可以克服上述問題，為調(diào)試者提供了極大的方便。本文以ADSP—21065L外部擴(kuò)展的FLASH存儲(chǔ)器AT29LV020為對(duì)象，在Visual DSP++3.5環(huán)境中通過JTAG仿真器運(yùn)行一段程序，將可引導(dǎo)代碼在線燒錄到FLASH中，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的引導(dǎo)。
1 在線編程與引導(dǎo)系統(tǒng)
　　本系統(tǒng)以ADSP—21065L及外部的FLASH存儲(chǔ)器AT29LV020為核心，由DSP控制FLASH存儲(chǔ)器的擦除和讀寫。
　　AT29LV020是用單電源3.3V供電的低功耗FLASH存儲(chǔ)器，容量2MB(256K×8)，8位數(shù)據(jù)總線，18位地址總線。該芯片以扇區(qū)(SECTOR)為基本的編程單位，共有1024個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)包含256個(gè)字節(jié)。芯片的存儲(chǔ)空間中包含兩個(gè)引導(dǎo)區(qū)，分別是最低8K(0x00000～0x01FFF)和最高8K(0x3E000～0x3FFFF)的引導(dǎo)區(qū)[1～2]。
　　系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)，DSP將FLASH作為普通的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，通過DMA方式訪問。ADSP—21065L的外部地址空間為0x00020000～0x03FFFFFF。FLASH的物理地址(ADD)對(duì)于DSP來(lái)說就是(0x00020000+ADD)。整片AT29LV020占據(jù)ADSP—21065L的外部地址空間范圍為0x00020000～0x0005FFFF，這段空間屬于Bank0。訪問該段空間時(shí)，DSP引腳有效。引導(dǎo)時(shí)，DSP引腳有效。所以，使用和的組合作為FLASH的片選信號(hào)。DSP與FLASH的連接如圖1所示^[3]。

2 DSP可引導(dǎo)文件的創(chuàng)建
　　在線編程的過程如下：
　　(1)創(chuàng)建一個(gè)適合FLASH存儲(chǔ)器的引導(dǎo)程序" title="引導(dǎo)程序">引導(dǎo)程序文件A；
　　(2)在Visual DSP++ 3.5環(huán)境中編寫一個(gè)FLASH的操作程序，創(chuàng)建一個(gè)可執(zhí)行的“.DXE”文件B；
　　(3)通過基于JTAG的Emulator將B下載到DSP中執(zhí)行，將A文件寫入FLASH中。
　　下面介紹如何在Visual DSP++ 3.5的開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建一個(gè)可以引導(dǎo)的文件^[4]。該文件就是通過JTAG寫入FLASH中的目標(biāo)文件。具體步驟如下：
　　(1)創(chuàng)建一個(gè)將要寫入FLASH的源程序，在Visual DSP++環(huán)境中直接通過Emulator下載到DSP中執(zhí)行，驗(yàn)證程序的正確性。
　　(2)打開菜單Project→Project Options…，在Project標(biāo)簽的頁(yè)面里，選擇Type為L(zhǎng)oader File；在Load標(biāo)簽的頁(yè)面里，選擇Boot Mode為Prom，選擇Boot Format為ASCII，并為將要?jiǎng)?chuàng)建的.LDR文件指定名稱。
　　(3)重新編譯工程，在工程目錄中得到一個(gè)載入文件*.LDR。
　　至此，一個(gè)可引導(dǎo)的文件就創(chuàng)建成功了。該文件的格式如下：
　　……
　　0x1254
　　0xCDF3
　　0x256C
　　……
　　該文件有n行，每行為一個(gè)雙字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)。考慮到FLASH的數(shù)據(jù)總線是8位，在寫入之前，必須將每行分成兩個(gè)單字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)。
3 FLASH在線編程的實(shí)現(xiàn)
3.1 FLASH扇區(qū)編程的實(shí)現(xiàn)
　　AT29LV020的操作包括扇區(qū)編程、整片擦除、讀芯片ID、退出讀芯片ID、引導(dǎo)區(qū)加鎖等，這里關(guān)心的主要是扇區(qū)編程。
　　扇區(qū)是AT29LV020編程的最小操作單位，每次編程操作時(shí)，目標(biāo)扇區(qū)的256個(gè)字節(jié)同時(shí)進(jìn)行。在DSP的寫指令字序列的作用下，同一個(gè)扇區(qū)的256個(gè)字節(jié)被寫入FLASH內(nèi)部的緩沖區(qū)，然后FLASH自動(dòng)啟動(dòng)編程操作。DSP向緩沖區(qū)寫入同一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)的寫入順序是任意的，但是相鄰的寫信號(hào)間隔不能大于150μs，否則將被視為寫入操作完成，編程過程立刻啟動(dòng)，而扇區(qū)內(nèi)沒有寫入內(nèi)容的地址將全部被編程為FF。完成一個(gè)扇區(qū)的編程最多只需要20ms。編程過程啟動(dòng)后首先會(huì)自動(dòng)擦除需要編程的扇區(qū)，所以在編程前并不需要對(duì)扇區(qū)進(jìn)行單獨(dú)的擦除操作。
　　為了防止FLASH中的內(nèi)容被誤操作或者其它操作修改，F(xiàn)LASH默認(rèn)為寫保護(hù)狀態(tài)。每次對(duì)扇區(qū)進(jìn)行編程前必須寫入一個(gè)命令字序列，才可以向FLASH的緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，進(jìn)而啟動(dòng)編程。編程結(jié)束后，F(xiàn)LASH自動(dòng)恢復(fù)到寫保護(hù)狀態(tài)。
　　一個(gè)扇區(qū)編程是否結(jié)束，可以通過以下三種方法判斷：
　　(1)反復(fù)讀最后寫入的地址的內(nèi)容，如果編程沒有結(jié)束，讀到數(shù)據(jù)的最高位與最后寫入的數(shù)據(jù)的最高位始終互為補(bǔ)碼；編程結(jié)束后，讀到的數(shù)據(jù)與最后寫入的數(shù)據(jù)相等。
　　(2)反復(fù)讀任意某個(gè)地址的內(nèi)容，如果編程沒有結(jié)束，每次讀操作都會(huì)導(dǎo)致次高位發(fā)生跳變；編程結(jié)束后，讀到的結(jié)果就是寫入該地址的實(shí)際數(shù)據(jù)。
　　(3)寫完一個(gè)扇區(qū)后延時(shí)20ms，作為扇區(qū)編程結(jié)束的依據(jù)。
　　扇區(qū)編程的流程圖如圖2所示。

3.2 FLASH文件在線編程的實(shí)現(xiàn)
　　考慮到AT29LV020的最小編程單位為一個(gè)扇區(qū)，首先應(yīng)該將待編程的文件分割為若干個(gè)256字節(jié)的編程單元，對(duì)于最后的一個(gè)單元，無(wú)論是否夠256字節(jié)，都無(wú)需理會(huì)，仍舊按照一個(gè)扇區(qū)處理。
　　假設(shè)待編程的文件名為filename.ldr，采用匯編語(yǔ)言編寫軟件時(shí)，使用變量定義：
　　.var f_data[ ] = 'filename.ldr';
　　緩沖區(qū)f_data[ ]的首址指向filename.ldr的首行，f_data的每個(gè)元素都對(duì)應(yīng)文件的一行。由于創(chuàng)建的引導(dǎo)程序文件每行數(shù)據(jù)都是16位的，包含兩個(gè)8位字節(jié)，所以必須將其分解為兩部分后分別寫入FLASH。
　　軟件的流程如圖3所示。