摘要：大容量無線傳輸技術(shù)的實現(xiàn)依賴高性能數(shù)字信號處理器（DSP）。大多數(shù)C6000 系列 DSP 采用ROM (FLASH) 啟動方式。采用ROM 啟動方式時，C6000 系列DSP 在上電后會自動拷 貝存儲于FLASH 中的1K 字節(jié)代碼到內(nèi)存中。然而DSP 的程序往往大于1K 字節(jié)，這時就需設(shè) 計一個二級bootloader 來輔助完成程序的加載。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種C6000 系列DSP 的 啟動方法，重點研究了二級bootloader 的設(shè)計，如何將程序編譯生成的目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換成基 于FLASH 格式的文件，以及如何將基于FLASH 格式文件燒寫入FLASH。實踐證明，該方法性 能穩(wěn)定，可移植性好，具有較大的工程應(yīng)用價值。
1 引言
在極低譜密度，高頻譜利用率的大容量無線傳輸技術(shù)中，高速實時信號處理成為技術(shù)的 關(guān)鍵。目前市場上，能滿足對高速實時信號處理的需要有具有良好的可編程性的器件主要有 DSP 和FPGA。
TMS320C6000 系列DSP 是TI 公司推出的一種高性能的數(shù)字信號處理器，包含定點和浮 點兩個系列，其中定點系列包括TMS320C62xx 和TMS320C64xx，浮點系列包括TMS320C67xx。 C6000 系列DSP 有三種啟動方式：
（1） 主機(jī)啟動
如果選擇主機(jī)啟動模式，在復(fù)位信號結(jié)束后，DSP 的CPU 被內(nèi)部“阻塞”而其他部分都 被釋放。在此期間，一個外部的主機(jī)在必要時可以通過主機(jī)接口初始化CPU 的內(nèi)存空間，包 括配置與啟動相關(guān)的內(nèi)部寄存器。一旦主機(jī)完成了所有必須的初始化，它必須將HPIC 寄存 器的DSPINT 位置“1”來完成啟動過程。在程序加載完后，CPU 被從“阻塞”中喚醒，然后 從地址0 處執(zhí)行指令。在CPU 被喚醒后，CPU 需要將DSPINT 位清零[1]。
（2） ROM 啟動
如果采用ROM 啟動模式，則C6000 系列的DSP（C621x/C671x/C64x）復(fù)位后自動從CE1 空間的起始處拷貝1K 字節(jié)的代碼到內(nèi)存空間。該拷貝過程由EDMA 完成，使用默認(rèn)的Rom 時鐘。在此過程中CPU 一直處于“阻塞”狀態(tài)，直到拷貝完成后才被被喚醒，然后從地址0 處開始執(zhí)行程序[1]。
（3） 無啟動
如果選擇無啟動模式，CPU 復(fù)位后直接從地址0 處開始執(zhí)行指令。 C6000 系列DSP 的器件配置情況決定了選擇的啟動方式。具體來說就是DSP 的啟動模式 管腳（boot mode pins）接上拉還是下拉電阻。以C6416 為例，BEA[19：18]是啟動模式管 腳，它們?nèi)〔煌闹担ㄉ侠娮璐怼?”，下拉電阻代表“0”）代表的含義如表1-1 所示：
如果DSP 的程序小于1K 字節(jié)，那么上述ROM 啟動機(jī)制已經(jīng)可以完成程序的加載。然而 事實上大部分DSP 的程序會大于1K 字節(jié)，這時就需要創(chuàng)建一個特定啟動程序來完成更多代 碼的加載。該特定啟動程序又被稱作二級bootloader[2]。
在需要二級bootloader 的程序中，這段特定啟動代碼通常駐留在ROM 存儲器的起始位 置以便在DSP 復(fù)位后能自動被加載到內(nèi)存地址0 處。當(dāng)1K 字節(jié)代碼被加載完畢后，CPU 開 始從地址0 處執(zhí)行，也就是執(zhí)行二級bootloader 的內(nèi)容。二級bootloader 的功能就是將程 序的剩余部分拷貝到內(nèi)存中。
2 啟動方法的設(shè)計與實現(xiàn)
采用二級bootloader 的DSP 啟動方法的實現(xiàn)大體分為四步：配置存儲器；編寫 secondary bootloader 代碼；編譯程序，轉(zhuǎn)換目標(biāo)文件的格式；將程序燒寫進(jìn)FLASH。圖1 為實施該啟動方法的硬件平臺示意圖，其中DSP 的型號選擇C6416，F(xiàn)LASH 的型號選擇 AM29LV800B。
2.1 配置存儲器
2.1.1 定義存儲器分區(qū)
為了實現(xiàn)使用二級bootloader 的ROM 啟動，需要將FLASH 劃分為FLASH_BOOT, FLASH_REST 兩個區(qū)。這兩個區(qū)分別存儲由on-chip bootloader 拷貝的程序段和由secondary bootloader 拷貝的程序段。對于BIOS 程序，Memory 段的定義在MEM（Memory Section Manager）對象里。對于非BIOS 程序，Memory 段定義在linker command file 中。一個C6416 的Memory 段定義的例子如下所示：