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利用MSP430实现Blackfin DSP的程序引导

来源:来源:电子产品世界/国防科技大学机电工程与自动化学院 周永彬 杨波 杨俊?? 2005年09月30日 ?? 收藏0

?????? Blackfin处理器是ADI公司与Intel公司于2003年4月联合推出的一系列DSP产品,主要面向嵌入式音频、视频和通信等领域,除了具有强大的信号处理性能和理想的电源效率,还集成了32位的RISC精简指令集。ADSP-BF533是目前Blackfin系列数字信号处理器中性能最高的一款,具有600MHz的主频,双16位的MAC(乘加器)和两个40位的ALU(算术逻辑单元),4个8位的视频处理单元,8个算术寄存器,10个地址寻址单元。DSP集成了148K字节的片内RAM,并具有丰富的外部接口,如SDRAM、通用并行数据口、SPI、PPI、同步和异步串口等。

?????? MSP430F149是工业级闪存型16位RISC MCU,具有功耗极低、片上资源丰富等特点,同样非常适合掌上设备使用。

?????? 本系统为软件无线电掌上设备平台,采用了BF533+MSP430F149的双处理器模式:B F533主要完成宽带扩频信号的快速捕获跟踪和解码功能;MSP430完成的功能包括USB控制器接口、射频控制和DSP引导、监控等,如图1所示。

系统结构简图

图1? 系统结构简图

?????? MSP430通过USB控制器同PC机建立通信,整个系统作为一个USB设备被PC机访问。天线接收射频信号进行直接下变频,经AD转换后进入BF533。DSP程序存放在MSP430F149片内FLASH ROM中。

?????? MSP430F149和BF533通过SPI总线连接,在解决DSP程序引导问题的同时,也实现了DSP的实时监控。

?????? Blackfin 应用程序引导过程

?????? 开发Blackfin 应用程序的一般过程如图2所示。

Blackfin 引导文件生成过程

图2? Blackfin 引导文件生成过程

?????? DSP应用程序编写和调试通常在ADI公司的集成开发环境VisualDSP++下完成。在软件设计阶段,可使用硬件仿真器Summit ICE通过JTAG(边界扫描测试接口)同目标处理器连接进行调试开发。VisualDSP++会将用户应用程序代码编译生成DSP可执行文件(.DXE),并通过JTAG口装入目标处理器的内存。

?????? 在设计独立的目标系统时,必须考虑用户程序的引导方式和相应的外部存储器,通过VisualDSP++产生与存储器类型相应的引导文件(.LDR),将引导文件烧录到外部存储器中。最后,通过某种引导模式将引导文件装载到DSP内存并执行。

?????? BF533内部有一段固化的引导程序(Boot ROM),见图3。硬件复位后进入引导进程,执行存放在Boot ROM中的引导程序。首先,通过对两个专用引导模式选择引脚BMODE[1:0]的采样,决定BF533将以何种方式装载用户应用程序代码/数据。然后,按照用户选择的格式引导应用程序并执行。

Blackfin应用程序引导过程

图3? Blackfin应用程序引导过程

?????? BF533共有4种程序引导模式,表1显示了引脚BMODE[1:0]的值和引导模式的关系。

?????? 对任何一种模式,引导程序会根据模式引脚选择的外部程序存储器的类型,先读出一个10个字节的文件头(Header)。文件头由4个字节的目的地址、4个字节的传输数据数量(字节数)和2个字节的控制标志组成。如果用户程序或数据需要放在DSP内存的不同地址块,可以采用分块引导的方式来进行数据加载,每个块(Block)用不同的文件头描述。一旦所有的块装载完毕,处理器将结束引导进程,并从L1指令存储器的起始地址(0xFFA00000)开始执行放在这里的用户代码。文件头中控制标志描述了块的一些属性。图4是引导时的数据流和文件头格式。

 BF533的引导数据流和文件头格式

图4? BF533的引导数据流和文件头格式


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DSP? 程序引导? MSP430?

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