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---- DSP/BIOS在TMS32OC6000編程中自舉引導方法 (http://m.adgdgn.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=29&id=1632)
-- 發布時間：2010-11-22 14:26:20
-- DSP/BIOS在TMS32OC6000編程中自舉引導方法
1 DSP/BIOS的優點
DSP/BIOS 是一個用戶可剪裁的實時操作系統，主要由3部分組成:多線程實時內核;實時分析工具;芯片支持庫。利用實時操作系統開發程序，可以方便快速地開發復雜的DSP程序。操作系統維護調度多線程的運行，只需將定制的數字信號處理算法作為一個線程嵌入系統即可;芯片支持庫幫助管理外設資源，復雜的外設寄存器初始化可以利用直接圖形工具配置;實時分析工具可以幫助分析算法實時運行情況。
DSP/BIOS實時操作系統的圖形配置界面包括:
(1)全局設置(system)— 包括內存配置、芯片支持庫設置、endian模式設置等;
(2)操作系統調度工具(scheduling)— 包括定時器、周期器、硬件中斷管理、軟件中斷管理、任務調度、系統空載任務函數等;
(3)同步機制(synchronization)一一提供一般操作系統都具有的信號燈、郵箱、隊列、鎖4個工具;
(4)芯片支持庫(chip support library)— 針對不同的DSP芯片幫助配置DSP的外設資源，最常用的有DMA,MCBSPEMIF,TIMER等的配置;
(5)主機交互接口(input/output)— 提供DSP實時運行時與主機通過仿真口和CCS(集成開發系統)交互數據的機制;
(6)調試工具(instrumentation)— 記錄器(LOG)可以提供調試信息，但是特別針對實時操作優化;統計工具(STS)可以統計調試過程中的各種事件。
通過使用 DSP/BIOS，我們可以:
(1)使用多線程技術高效地管理DSP的運行，以提高運行效率;
(2)使用標準接口的I/O和中斷;
(3)高效地定義和配置系統資源，如系統內存和中斷向量表;
(4)通過實時分析工具對用戶應用程序的運行狀況實時查看;
(5)向用戶的目標應用程序添加數據結構并圍繞一組相關線程來加以組織:
(6)幾乎所有的初始化都可以通過圖形化配置來完成，而不必詳細了解各個寄存器的每一位所代表的意義;
(7)通過調用DSP/BIOS或CSL(芯片支持庫)的API庫函數，使代碼效率更高、程序可讀性和可移植性更強，從而使得向新的TMS320DSP移植更加容易。例如:開全局中斷可以用HWI_enable()，啟動DMA可以用DMA_start(hDMA0)，這樣比直接通過寄存器配置來完成具有更強的可讀性和可移植性，而且不會出錯，也不必查閱相應的寄存器信息。
2 DSP/BIOS的資源優化
由于 DSP/BIOS的很多功能只有在調試時使用或者根本不用，如果不需要用到的部分都使用默認的配置將會占用較大的內存資源，如果用戶程序較大就會造成DSP內存資源緊張或不足。由于DSP/BIOS是一個可剪裁的操作系統，可以很方便地將不需要用到的功能關閉，以節省空間。表1列出了減少DSP/BIOS所占資源的幾種措施以及在C62x中可以減少的存儲空間大小。
表中減少的空間大小只作為參考，隨著CCS的版本不一樣可能會有一定差別。筆者在CCS2.20.18上編寫了一個簡單的程序，DSP采用的是TMS320C6203，主程序采用C語言編寫。優化前的.out文件大小為78.6KB，轉化成二進制文件為28.3KB;優化后的.out文件為29.4KB，轉化成二進制文件為4.4KB。
3 程序的自舉引導方法
TMS320C6000器件可以設置成3種自舉方式，其加載過程分別敘述如下:
①不加載 。CPU直接從存儲器的0地址處開始執行指令。如果系統中使用的是SDRAM，那么CPU 會先掛起，直到SDRAM的初始化完成。TMS320C6x1x 不具有這類方式。
②ROM 加載。位于外部存儲空間的ROM中的程序首先通過DMA/EDMA搬入地址。處。盡管加載過程是在芯片外部被復位信號釋放以后才開始的，但是當芯片仍處于內部復位保持時，就開始了上述的傳輸過程了。用戶可以指定外部ROM 的存儲寬度，EMIF會自動將相鄰的8bit或16bit數據合并成32bit。ROM中的程序必須以little endian的格式存儲。用DMA/EDMA進行的這一加載過程是一個單幀的數據.tk傳輸。傳輸過程完成
之后，CPU退出復位狀態，開始執行地址0處的指令。對于 TMS320C6x0x,DMA使用默認的ROM時序從CEl空間中拷貝64KB數據到地址0處。
對于 TMS320C6x1x,EDMA使用默認的ROM時序從CE1空間(C64x從EMIFB CE1空間)拷貝1KB數據到地址0處。
③主機 (HPI)引導。CPU停留在保持狀態，其余硬件部分均保持正常狀態。在這期間，外部主機通過主機口或PCI口(如6205或64x)初始化CPU的存儲空間。主機完成所有的初始化工作后，將主機口控制寄存器中的DSPINT位設置為1，結束引導過程。此時CPU退出復位狀態，開始執行地址0處的指令。在主機引導過程中，主機可以對DSP所有的存儲空間進行讀和寫。
其中，用得最多的是ROM加載。為了生成可以從ROM中自舉的代碼，就要注意DSP/BIOS中的存儲器設置。對于TMS320C6x0x，一般而言，64KB的代碼就足夠了，那樣就只需選擇好各個代碼段的Load Address和Run Address就可以了。DSP/BIOS將自動生成cmd文件，而不需用戶自己編寫。如果64KB不夠，則需自己編寫boot程序。而對于TMS320C6x1x ,1KB的程序一般是不夠用的，所以要自己編寫boot程序。下面以TMS320C6711為例介紹DSP/BIOS中程序空間的配置以及boot程序的編寫方法。
TMS320C6711內部含有64KB的RAM，既可以配置為L2Cache，也可以配置成SRAM。一般而言，在系統上電復位時配置為SRAM，將1KB的引導程序從ROM中拷貝到SRAM中，而在引導程序中將用戶的程序從ROM中拷貝到SBSRAM中或SDRAM中去執行。在主程序的初始化部分將內部RAM配置為高速緩存，這樣可以提高程序的運行速度。當然，也可以把內部RAM用作SRAM，把全部的用戶程序都引導到其中來執行，
這樣可以不用外接SBSRAM或SDRAM 。
首先在 DSP/BIOS的存儲器段管理器(Memory Section Manager)中指定如下幾段:
FLASH_BOOT:or igin=000000000,le ngth=0x400;(存儲自舉代碼)
FLASH_REST:or igin=0x90000400,le ngth=Ox1fc00;(存儲主程序代碼等)
IRAM :or igin= 000000000,length= 0x10000;(內部RAM)
SDRAM 或SBSRAM:origin=Ox80000000(CEO),length與外接存儲器大小有關，如果沒有則可省略。
上電復位時，FLASHesBOOT中的數據被復制到IRAM 中從地址0開始的一段，然后從地址0開始執行程序。因此，在這段代碼中要把其它相應的段從加載地址復制到運行地址。在DSP/BIOS程序中，所用到的段及其相應的加載地址和運行地址建議按表2、表3安排。
在 BOOT 程序中，首先要初始化EMIF的相關寄存器，特別是有外接存儲器時(如SDRAM或SBSRAM)，一定要先初始化相關寄存器，主要是EMIF全局控制寄存器和CE空間控制寄存器。然后將加載地址位于ROM中而運行地址位于RAM中的段從ROM中復制到RAM中。具體的加載地址和運行地址可以在map文件中查到。最后，將程序指針跳轉到主程序入口(c_int00)開始執行。BOOT程序如下:
.sect " .myBootCode "
.global myBootCode
.ref _c_int00
;====myBootCode ===
myBootCode :
;***************
;Configure EMIF
;***************
...... ......
;***************
;CopySections
;***************
...... ......
;***************
;StartProgram
;***************
mvkl .S 2 _c_int00, B0
mvkh .S 2 _c_int00, B0
B . S2 B0
; jump to _c_int00
nop 5
編寫完 boot程序后，在cmd文件中加上一句:.my_boot_code: {} load=FLASH_BOOT,run=IRAM