I2C總線實(shí)現(xiàn)TMS320VC5509A引導(dǎo)裝載設(shè)計(jì)
作者：向展 裴昌幸等
1 引言
DSP芯片的Bootloader程序用于上電時(shí)將用戶程序從外部非易失性、慢速存儲器或外部控制器中裝載到片內(nèi)高速RAM中,保證用戶程序在DSP內(nèi)部高速運(yùn)行,TI公司的C55x系列DSP芯片提供多種裝載模式,主要包括HPI引導(dǎo)裝載、串行E2ROM引導(dǎo)裝載、并行引導(dǎo)裝載、串行口引導(dǎo)裝載、I2C總線E2ROM引導(dǎo)裝載等,通常使用的是并行引導(dǎo)裝載模式,該方式引導(dǎo)速度快實(shí)現(xiàn)簡單,但是體積和功耗也較大,隨著串行接口存儲設(shè)備容量的提高,串行引導(dǎo)方式體積小、功耗低的優(yōu)勢便顯現(xiàn)出來了,所以使用ARM的串行接口對DSP進(jìn)行引導(dǎo)裝載,不僅能省去存儲芯片,而且利用ARM的ISP功能,可以根據(jù)需要改變用戶程序,有利于系統(tǒng)的維護(hù)和升級。
本文以TMS320VC5509A芯片引導(dǎo)裝載為例,詳細(xì)介紹了利用ARM通過I2C串行引導(dǎo)方式來實(shí)現(xiàn)程序的引導(dǎo)裝載,其他引導(dǎo)過程可參考相關(guān)技術(shù)資料[1]。
TMS320VC5509A是TI公司一款16位定點(diǎn)低功耗DSP芯片,其指令周期最快為5ns,片內(nèi)擁有128×16k高速RAM,性價(jià)比很高,被廣泛用于嵌入式手持設(shè)備、通信、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。
TI公司的DSP芯片出廠時(shí),在片內(nèi)ROM中固化有引導(dǎo)裝載程序（Bootloader）,其主要功能就是將外部的程序裝載到片內(nèi)RAM中運(yùn)行,以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度,C55x系列DSP其Bootloader程序位于片內(nèi)ROM空間的0xFF0000-0xFF8000處,進(jìn)入Bootloader程序后,程序先對DSP進(jìn)行初始化,配置DSP的堆棧寄存器、中斷寄存器和DSP狀態(tài)寄存器,保證在引導(dǎo)裝載用戶程序時(shí)不會被中斷,從而引導(dǎo)程序加載失敗。
由于DSP可以通過自舉表對寄存器進(jìn)行修改,需要注意在Bootloader程序運(yùn)行時(shí),盡量不要修改Bootloader程序配置過的中斷控制寄存器,否則會導(dǎo)致不可預(yù)料的后果。
2.1 I2C引導(dǎo)模式硬件連接
為了通過I2C總線來實(shí)現(xiàn)對DSP引導(dǎo)裝載,通常情況是選擇具有I2C總線接口的E2ROM,電路框圖如圖1所示,其中GPIO0-GPIO3是用來選擇Bootloader引導(dǎo)模式,當(dāng)DSP復(fù)位后對這4個管腳電平采樣,根據(jù)不同的組合進(jìn)入到對應(yīng)的Bootloader程序,表1列出了GPIO0-GPIO3的管腳不同狀態(tài)的組合以及對應(yīng)的Bootloader引導(dǎo)方式。SDL和SDA分別為I2C的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線,其上拉電阻的大小取決于所連接I2C設(shè)備的多少[2]。
如果通過I2C總線對DSP實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)裝載,對存儲數(shù)據(jù)的I2C設(shè)備有如果幾點(diǎn)要求：
（1）該設(shè)備首先必須兼容Philips的I2C總線規(guī)范V2.1,工作在從設(shè)備模式,并且其從設(shè)備地址為0x50。
（2）設(shè)備內(nèi)部使用兩個字節(jié)尋址,即在接收到主機(jī)寫命令后,其后接收到的數(shù)據(jù)是16位的地址數(shù)據(jù)。
（3）對設(shè)備讀取時(shí),相關(guān)設(shè)備必須支持自動尋址增量,即每讀一次,其內(nèi)部地址指針自增1,保證程序按順序讀出。
常用的I2C接口E2ROM有ST公司的
