TMS320VC5402（以下簡(jiǎn)稱C5402）是TI推出的性價(jià)比極高的16bit定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），操作速率可達(dá)100MIPS,它的內(nèi)部資源配置為用戶構(gòu)造系統(tǒng)提供了很大便利。C5402主要特點(diǎn)如下：

　　·操作速率達(dá)100MIPS;

　　·具有先進(jìn)的多總線結(jié)構(gòu)，三條16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線和一條程序存儲(chǔ)器總線；

　　·40位算術(shù)邏輯單元（ALU），包括一個(gè)40位桶形移位器和兩個(gè)40位累加器；

　　·一個(gè)17×17乘法器和一個(gè)40位專用加法器，允許16位帶/不帶符號(hào)的乘法；

　　·整合維特比加速器，用于提高維特比編譯碼的速度；

　　·單周期正規(guī)化及指數(shù)譯碼；

　　·8個(gè)輔助寄存器及一個(gè)軟件棧，允許使用業(yè)界的定點(diǎn)DSP C語(yǔ)言編譯器；

　　·數(shù)據(jù)/程序?qū)ぶ房臻g1M×16bit,內(nèi)置4K×16bit ROM和16K×16bit RAM;

　　·內(nèi)置可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、鎖相環(huán)（PLL）時(shí)鐘產(chǎn)生器、兩個(gè)多通道緩沖串行口、一個(gè)8位并行與外部處理器通信的HPI口、2個(gè)16位定時(shí)器以及6通道DMA控制器；

　　·低功耗，工作電源有3V和1.8V（內(nèi)核），特別適合電池供電設(shè)備。

　　由此可見(jiàn)，與TMS32054X系列的其它芯片相比，C5402以其獨(dú)有的高性能、低功耗和低價(jià)格特性，使得一推出就受到業(yè)內(nèi)用戶的歡迎。但它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和片內(nèi)掩模的引導(dǎo)裝載（Bootloader）程序與C54X系列的其它DSP處理器[2]有較大的差異，而它的應(yīng)用對(duì)象又大多是要求能脫機(jī)運(yùn)行，如機(jī)頂盒（STB）、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）和數(shù)字無(wú)線通信等內(nèi)嵌式系統(tǒng)。為此，本文立足我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單介紹C5402 Bootloader程序分析和實(shí)現(xiàn)方法，并較為詳細(xì)地介紹并行I/O Bootloader方法。

　　1 幾種引導(dǎo)裝載方法

　　C5402片內(nèi)掩模的Bootloader用于在上電復(fù)位時(shí)把用戶程序從外部引導(dǎo)到高速RAM中，以保證其全速運(yùn)行。C5402提供了如下四種Bootloader方法：8位或16位并行EPROM方法、8位或16位并行I/O方法、8位或16位串行口方法和處理器通信口（主端口）HPI方法。

　　上電復(fù)位后，C5402檢測(cè)其MP/MC引腳，如果MP/MC="0"則進(jìn)入Bootloader程序。進(jìn)入Bootloader后，如有INT2請(qǐng)求中斷，則進(jìn)入HPI引導(dǎo)方式，否則則讀入端口地址為0FFFFH的I/O端的引導(dǎo)方式選擇字（Boot Routine Selection,BRS）。當(dāng)BRS=XXXX00時(shí)，進(jìn)入I/O或串行口引導(dǎo)方式如BRS=XXXX1000時(shí)，進(jìn)入8位I/O引導(dǎo)方式BRS=XXXX1100時(shí)，進(jìn)入16位I/O引導(dǎo)方式，否則則進(jìn)入串行口引導(dǎo)方式。當(dāng)BRS=XXXX01時(shí)，進(jìn)入8位EPROM引導(dǎo)方式，BRS=XXXX10時(shí)，進(jìn)入16位EPROM引導(dǎo)方式。

　　2 C5402片內(nèi)ROM結(jié)構(gòu)及并行I/O引導(dǎo)裝載程序分析

　　C5402提供了4K×16bit 的掩模ROM,其具體內(nèi)容見(jiàn)表1.C5402上電復(fù)位后，如果MP/MC="0"則從F800h地址開始運(yùn)行Bootloader程序。在進(jìn)入8位并行I/O引導(dǎo)程序以前，C5402與外部I/O要進(jìn)行一系列的通信聯(lián)絡(luò)，其程序框圖如圖1所示。

　　以下是8位并行I/O引導(dǎo)程序片段下：

　　行號(hào) 源程序 注 解

　?。?biāo)號(hào)）

　　在上述程序中，END標(biāo)號(hào)給出I/O讀入操作結(jié)束后所轉(zhuǎn)移的入口地址，之后轉(zhuǎn)到61H和62H給出的入口地址執(zhí)行用戶程序。第1~4行讀入入口地址；第5~8行讀入數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度；第9~13行讀入數(shù)據(jù)塊首地址；第14~20行讀入數(shù)據(jù)塊。為了更好地了解這段程序的工作過(guò)程及其原理，圖2給出了8位并行I/O Bootloader程序流程圖。第21~34行為讀數(shù)據(jù)子程序，在該程序中，利用了XF和BIO信號(hào)與外部I/O進(jìn)行握手聯(lián)絡(luò)，其信號(hào)時(shí)序如圖3所示。

　　3 C5402并行I/O引導(dǎo)裝載方法的實(shí)現(xiàn)

　　3.1 硬件電路分析

　　為了滿足C5402 DSP 8位并行I/O Bootloader引導(dǎo)程序的時(shí)序要求，本文利用8031單片機(jī)作智能I/O部件，圖4為C5402與8031的連接電路圖。在圖中，U3為TMS320VC5402DSP,U?為8031單片機(jī)，U1、U2均為SN74AHC245,單片機(jī)系統(tǒng)中的EPROM

　　U1、U2的DIR引腳接地，數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)锽→A.U2的B7~B4和B2~B0接地，B3接DVDD（3.3V），/CE端接系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)，保證了在上電復(fù)位期間U2給C5402提供00001000B數(shù)據(jù)，使其進(jìn)入8位并行I/O引導(dǎo)模式，而當(dāng)復(fù)位信號(hào)無(wú)效后，U2的/CE="1"片選信號(hào)無(wú)效而脫離系統(tǒng)。U1的作用是數(shù)據(jù)緩沖兼作電平轉(zhuǎn)換器，U1的VCCD端接4.3V,其作用是將8031輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換成5402能接受的CMOS電平；U1的/CE斷接8031的P3.3（/INT）腳，在系統(tǒng)復(fù)位直到執(zhí)行CLR P3.3之前都保持高電平，在此期間U1無(wú)效，保證了U2正常供給5402所需的數(shù)據(jù)。8031的P3.0（ RXD）、P3.1（TXD）作為握手信號(hào)，分別與C5402的/BIO和XF相連。JP3、JP4可供用戶跳線選擇C5402的系統(tǒng)時(shí)鐘以及選擇C5402的運(yùn)行模式。

　　3.2 程序設(shè)計(jì)

　　根據(jù)以上分析，本文設(shè)計(jì)了如下8031匯編程序。首先使U1的/CE有效，然后等待C5402的XF為低電平，XF="0"后，使8031的P3.1="0"即BIO="0"C5402進(jìn)入等待數(shù)據(jù)狀態(tài)。在數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線之后，使BIO="1"通知C5402讀取I/O端口數(shù)據(jù)。程序中，UC定義的代碼前面22個(gè)字節(jié)是與C5402的聯(lián)絡(luò)碼，從第23個(gè)字節(jié)開始才是用戶程序代碼?！ぁ?/P>

　　TMS320VC5402 DSP是C54X家族乃至TI的DSP家族的成員，正以其極高的性價(jià)比被越來(lái)越多的用戶所接受。本文利用廉價(jià)、通用的8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)C5402 8位并行I/O Bootloader功能，一方面，可以很好地解決快速DSP與慢速I/O（EPROM）之間的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題；另一方面，C5402 Bootloader成功后，8031還可作為"協(xié)助理器"使用，從而極大提高了系統(tǒng)的靈活性和實(shí)用性。具有廣闊的應(yīng)用前景。