DSP芯片（數字信號處理器）已成為人們日益關注并得到迅速發(fā)展的具有前沿技術的一種集成電路，并且得到越來越廣泛的應用。TI公司推出的5000系列DSP具有高性能、低功耗等優(yōu)良性能，一推出就受到了用戶的歡迎。正由于其快速的數字信號處理能力，5000系列DSP被廣泛應用于電信、雷達、儀器儀表、圖像處理等許多方面，與單片機一起完成數字信號的處理和控制。其應用范圍的廣泛性決定了必須有靈活多樣的加載方式與之相適應。正因為如此，它的加載方式也較單片機的加載要復雜得多。

　　為充分利用DSP快速運行的優(yōu)點，通常希望用戶程序能在DSP中高速運行，這就需要運用DSP自舉引導功能。本文以'C5402為例，說明自舉引導的特點及自舉表建立的步驟。

　　1 幾種自舉引導方式

　　1.1 自舉引導方式簡介

　　眾所周知，欲獲得全速的DSP運行速度，方法之一是在DSP芯片出廠前將用戶程序掩膜在其片內的ROM上。這種方法對大部分應用場合并不適用，且成本很高。對大多數用戶而言，可行的方法是利用DSP自舉引導功能。

　　Bootlooader（自舉引導程序，也稱引導裝載程序）是在出廠前固化在DSP芯片內ROM中的一段程序代碼，其主要功能是在上電或復位時將用戶程序從外部加載至程序存儲器（片內RAM或擴展的RAM）中，以便實現高速運行。因此，用這種方法可以以較低成本實現高速運行。不同型號的DSP，其Bootlooader也不同。如TMS320C54X系列的DSP提供了四種自舉引導方法[2]：并行EPROM、并行I/O口、串行口及主機接口HPI自舉引導方式，它們適用于不同的應用場合。

　　1.2 '5402 DSP自舉引導方式

　　新近推出的'5402 DSP片內ROM掩膜的Bootlooader程序與TMS320C54X系列的其它DSP有較大的不同，它包括以下五種自舉引導方式：主機接口HPI、并行口、標準串行口、8位串行EEPROM及I/O口自舉引導方式。

　　DSP上電復位后，首先檢查其MP/MC引腳，如果該引腳為高電平，說明DSP被設置為微處理器工作方式，即從外部程序存儲器0FF80h地址開始執(zhí)行用戶程序；若該引腳為低電平說明DSP被設置為微計算機工作方式，即從片內ROM的0FF80h起執(zhí)行程序。'C5402 DSP片內4K ROM掩膜了TI設計的幾段程序，其中包括自舉引導程序，具體內容如表1所示[3]。因此，為利用自舉引導功能，必須將DSP設置為微計算機工作方式，即MP/MC=0。

　　由表1可見，從片內ROM的0FF80h地址開始存放的是中斷向量表，它實為一條分支轉移指令（BD 0F800h）。該指令使程序跳轉至0F800h，并從此開始執(zhí)行自舉引導程序。

　　在執(zhí)行自舉引導搬移程序之前，首先進行初始化，其程序片段如下：

　　從以上程序可看出，初始化的內容主要包括：

　?、訇P閉所有可屏蔽中斷（INTM=1）；

　?、趯⑵瑑菵ARAM映射至程序/數據存儲空間（OVLY=1）；

　?、蹖⒊绦颉祿癐/O存儲空間均設置為7個等待狀態(tài)（SWWSR=07FFFh）。

　　初始化完成后，根據外部設定的條件，選擇不同的自舉引導方式，判斷條件是有先后順序的，其流程如圖1的示。

　　圖1中各種自舉引導方式各有特點：

　?、?主機接口HPI自舉引導方式

　　欲執(zhí)行的程序代碼通過HPI（主機接口總線）由外部主處理器加載至片內存儲器中。一旦主處理改變了被加載代碼的起始地址（存放于內存007Fh處），便開始執(zhí)行程序。

　?、?位串行EEPROM自舉引導方式

　　自舉引導程序通過一串聯的EEPROM讀取自舉表，并按照自舉表中指定的方式加載代碼。該EEPROM與設置為clockstop模式的多通道緩沖串口McBSP1相連接。

　?、鄄⑿凶耘e引導方式

　　自舉引導程序通過外部并行接口總線讀取存放于數據存儲空間中的自舉表。自舉表的內容包括：欲加載的各段代碼、各代碼段長度、各代碼段存放的目標地址、程序入口地址及其它配置信息。

　　④標準串行口自舉引導方式

　　自舉引導程序通過被設置為標準模式的多通道緩沖串口McBSP0讀取自舉表，并按照自舉表中指定的方式加載代碼。McBSP0及McBSP1分別支持16位及8位串行接收方式。

　　⑤I/O自舉引導方式

　　自舉引導程序通過外部并行接口總線從地址為0h的I/O口讀取自舉表。該外部并行接口總線使用了異步握手協議（利用XF及BIO引腳），使數據傳輸速度可按外部設備的要求設置。

　　2 并行自舉引導方式

　　在'C5402的五種自舉引導方式中，并行自舉引導廣度劃常用的一種。欲加載的各代碼段存放在字寬為8位或16位的外部存儲器中，在自舉引導時，通過外部并行接口總線將這些代碼從數據存儲空間傳送到程序存儲空間。

　　在并行引導方式中，由于可重新設置SWWSR及BSCR寄存器的內容，所以當從快速的外部存儲器EEPROM引導用戶程序時，可采用較少的軟件等待狀態(tài)（默認為7個等待狀態(tài)）。

　　并行自舉引導方式流程圖如圖2所示。從圖2可知，自舉表首地址既可從地址為0FFFFh的I/O口讀取，也可從地址為0FFFFh的數據存儲器獲得。兩種方式中，后者更為方便，因在單片的外部存儲器EPROM或FLASH中可同時包含自舉表內容及自舉表存放的首地址。對'C5402而言，有效的外部數據存儲器的地址范圍為04000h～0FFFFh。

　　并行自舉引導程序片段如下：

　　3 自舉表的建立

　　自舉表內容不僅包括了欲加載的各段代碼，而且包括各段代碼長度、各代碼段存放的目標地址、程序入口地址等信息。因此若想利用自舉引導功能，首先必須正確建立自舉表。自舉表可由hex500格式轉換器自動生成。Hex500實際為一通用程序，它將公共目標文件格式——COFF文件轉換成各種EPROM或FLASH的編程格式。因此，在使用hex500工具之前，首先必須對DSP的匯編語言、C語言或兩者的混合編程語言進行匯編、編譯、鏈接，生成COFF格式的。out文件，然后再通過設置適當的選項生成用戶所要求的自舉表。

　　為了書寫及修改方便，可將hex500的所有選項及輸入輸出文件名以。cmd批處理命令文件的形式保存。下面以一個DSP匯編語言程序example.asm為例，說明建立'C5402自舉表的具體步驟。

　　步：對example.asm進行編譯，生成example.obj文件。不論是用Windows環(huán)境下的CCS（Code Composer Studio），還是用DOS環(huán)境下的asm500命令文件，編譯時必須加選項一v548，且DOS的asm500版本必須在1.2以上，否則無法生成正確的'C5402自舉表。

　　第二步：鏈接，生成example.out文件。

　　第三步：使用hex500格式轉換工具，將example.out文件轉換成example.hex文件，命令格式如下：

　　C：>hex500 example.emd

　　注：在上面的命令行中，example的擴展名cmd一定要加上。

　　以下是命令文件example.cmd的內容：

　　如果example.asm是一個簡單的求乘法累加運算，程序內部如下：

　　則生成的example.hex文件的內容如表2所示。

　　如果將example.hex的內容燒寫至16位EPROM中，則其數據存儲器內部組織結構如表3所示。

　　由表3的EPROM數據組織結構可看出，在0FFFFh地址處存放的是自舉表首地址8000h。從8000h處開始是16位自舉表的內容。自舉表的個字是16位自舉標記10AA，第二、三個字分別為寄存器SWWSR及BSCR的內容。從第四個字開始分別是程序入口地址、各代碼段長度、存放各代碼段的目標地址及各段代碼（本例含有程序段及數據段），為塊結束標志0000h。這樣，一個正確的自舉表就建立起來了。

　　'C5402 DSP芯片為用戶提供了豐富靈活的自舉引導方式，用戶可根據各自的需求選擇不同的引導方式，其中并行自舉是常用的引導方式之一。正確建立自舉表是充分利用自舉引導功能的前提及關鍵。