分页烧写Flash的多页步伐并行自举要领

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　　TI公司的DSP芯片TMS320Vc5410(简称5410)是性能杰出的低功耗定点DSP，在嵌入式体系中有着遍及的应用。5410没有自带的片上非易失性存储器，因此必要外部的非易失性存储介质，如EPROM或FLASH，来存储步伐和数据。5410片内有64 K字RAM，由于在片内RAM运行步伐比片外运行有高速率低功耗等明显好处，通常上电后都必要从片外EPROM或Flash上加载步伐到片内RAM，但是芯片自带的自举步伐(简称BootLoader)只支持32 K字以内的外部步伐加载，因此步伐计划每每范围于32 K字空间内，限定了编程的机动性，不克不及充分发挥5410的性能。当步伐空问大于32 K字时，就必要本身编写步伐来实现自举。下面起首先容利用5410对Am29LV200BFlash存储器举行步伐分页烧写的要领，然后重点先容利用Bootloader来编程实现多页并行自举引导的要领。

1 Am29LV200B Flash 存储器的分页烧写

1.1 FIash 存储器简介

　　Am29LV200B(简称Flash)是AMD公司生产的Flash存储器，重要特点有：3 V单电源供电，可内部孕育产生高电压举行编程和擦除操纵；支持JEDEC单电源Flash标准；只需向其下令寄存器写人标准的微处理惩罚器指令，详细编程、擦除操纵由内部嵌入的算法实现，并且可以通过查问特定的引脚或数据线监控操纵是否完成；可以对任一扇区举行读、写或擦除操纵，而不影响其他部分的数据。文中128K×16位Am29LV200B Flash映射为5410的片外数据存储空间，地点为：0x8000～0xFFFF，数据总线16位，用于16位方法的并行引导装载。128K的Flash被分为7页举行访问。本文通过DSP的I／O端口向FPGA写控制字，由FPGA控制Flash的换页引脚对各个分页举行访问；以烧写2个页面为例，利用Flash的第1、2页，初始化时选中第l页。

1.2 Flash 存储器的分页烧写

　　Flash的页面分派和相应的引脚控制如表1所列。关于Am29LV200B的擦除、写、校验等细致操纵。

　　从表1可以看到，通过对A16、A15等地点引脚的控制，可以实现Flash的页面切换。在烧写进程中，只要在指定页面烧写完预定空间后就对Flash举行换页，然后将烧写指针指向新的一页的首地点，就可以连续举行烧写，当步伐烧写完成后必要将页面换回到第1页，在第1页的FFFFH地点写入8000H，如许Bootloader可以从这一页开始自举。整个烧写步伐流程如图1所示。

　　这里会出现一个题目：步伐烧写好后，固然Bootloader可以主动加载步伐，但是Bootloader怎样在加载进程中主动换页?下面细致先容利用片上Bootloader编程实现多页步伐并行加载的要领。

2 多页并行加载的实现

　　实现多页加载，关键题目是要让Bootloader知道什么时间可以换页；但是Bootloader是固化在5410片上ROM内的，无法对其举行编程。办理的要领是通过本身编写一段“前导”加载步伐(简称Loader)来实现加载中的换页：起首将Loader和用户步伐都烧写到Flash中，当体系上电后，Bootloader将Loader加载到片上并运行，然后Loader将Flash中的用户步伐加载到目标RAM空间。这个加载进程是用户编程可控的，因此在必要换页时，可以控制Flash举行换页，加载完成后，Loader跳转到用户步伐的人口地点处运行用户步伐。

2.1 Bootloader的并行自举表结会商编程后的自举表布局

　　5410的并行加载进程以及天生并行自举表的细致要领请见参考文献[1]、[3]。BootLoader利用图2所示的并行自举表来加载步伐。Bootloader从表头开始依次读取自举表，然后将相应的步伐段加载到目标RAM，末了以步伐段大小为0来结束自举表的读取，跳转到用户步伐入口地点实行用户步伐。从图2可以看到，Bootloader因此自举表中的步伐长度为0来结束自举的，于是就可以利用这个特性，给Bootloader制造一个“假象”，让Bootloader在加载完Loader步伐后，以为步伐已经加载完毕，然后开始运行Loader步伐，连续加载用户步伐。根据这个思路，可以创建图3所示的自举表。

    图3中的黑体字部分，是嵌入了Loader步伐的自举表，有了图3如许情势的并行自举表，体系就可以实现多页步伐的并行自举。创建如许的自举表很大略，只必要将hex500格局转换东西天生的Loader的并行自举表和用户步伐的并行自举表按图3给定的格局，通过大略的文件操纵归并在一起就可以了。细致：Loader步伐要占用一部分RAM空间，用户步伐空间不克不及和Loader的RAM空间重叠在一起。

       2.2 Loader步伐的详细实现

    下面以散布在2个FLASH页面的步伐为例，给出5410并行自举的示例步伐。步伐中，当I／O端口5写人数据O时，选中Flash第1页；写1时选中第2页。步伐里用黑体字标出的解释部分，是Loader步伐计划的重点或难点。 

     示例步伐中,DSP上电后，Bootloader将Loader步伐加载到RAM中，然后实行Loader步伐：Loadelr步伐从Flash第1页的8080H开始读取用户步伐自举表，当Flash读取计数值高出31 K时，将Flash切换到页面2，连续加载，自举完成后，跳转到用户步伐入口地点实行用户步伐。在编写自举步伐进程中，有如许几个题目必要细致：    

     ①在换页时，一样平常环境下步伐段都市超过两个页面，因此在确定必要换页时要谋略出第1页和第2页分别要加载的段长度。    

     ②整个用户步伐段开始时有2个字的入口信息，每一个步伐段都有3个字的段信息，因此必要在Flash读取计数时赐与修正，才华精确加载数据。    

     ③在确定必要换页时要将换页标记置为1，换页后要将换页标记置为0，并且换页后要将数据读取指针指向第2页的开头地点。    

    要是要利用本文的示例步伐，肯定要将Loader步伐烧写到Flash第1页8000H的位置，用户步伐段烧写到8080H以后的位置。再次提示，Loader步伐加载到RAM中的地点，不克不及和用户步伐段加载到RAM中的地点重叠。比方Loader利用了RAM中的7F80H～8000H这段空间，则用户步伐不克不及利用这段空间，不然会出现错误。Loader的自举流程如图4所示。

 3  总 结

    要实现5410的多页步伐并行自举，有如下几个步调：    

  ①根据用户步伐的需求以及实际利用Flash的分页设置，参考第2部分提供的思路和例子编写Loader步伐；    

  ②利用hex500代码转化东西分别天生Loader步伐和用户步伐的自举表；    

  ③将两个自举表按图2的格局天生一个新的自举表，再利用第1部分先容的要领将新的自举表分页烧写到Flash上。    

　 利用本文先容的要领，通过多次试验，体系上电后，可以或许很好地实现2个页面步伐的并行自举。固然因此2个页面为例先容FLASH烧写和并行自举的要领，但是对付2页以上的步伐烧写和并行自举同样实用，只必要举行一些渺小的窜改即可。本文提供的要领以不到128字的RAM空间价格，在5410上实现了将大于32 K字的步伐并行自举到片上RAM，大大进步了编程的自由度和步伐的运行速率，低落了体系功耗。这个要领有很强的通用性，可以在很多存在雷同题目的DSP芯片(5409、5416等)上举行应用，具有较高的实用代价。