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中，高速實時信號處理成為技術的關鍵。當前市場上，能滿足對高速實時信號處理的需要有足夠的優點TMS320C6000系列DSP是TI公司推出的一種高性能的數字信號處理器，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）主機啟動

如果選擇主機啟動模式，在復位信號結束后，DSP的CPU被內部“一塊”而其他部分都被釋放。在此期間，一個外部的主機在必要時可以通過主機接口初始化CPU的主機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“復制”中在CPU被喚醒后，CPU需要將DSPINT位清零。

（2）ROM啟動是否采用

ROM啟動模式，則C6000系列的DSP（C621x / C671x / C64x）。該副本過程由EDMA完成，使用替換的Rom時鐘。在此過程中CPU一直處于“重疊”狀態，直到復制完成后才被被喚醒，然后從地址0處開始執行程序［1］。

（3）無啟動如果選擇無啟動模式，CPU復位后直接從地址0處開始執行指令。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

以C6416為例，BEA ［19：18］是啟動模式管腳，它們取不同的值（上拉電阻代表“ 1”，下拉電阻代表“ 0 ”）的代表如表1-1所示：

如果DSP的程序會大于1K字節，那么上述ROM啟動機制已經可以完成程序的加載。而事實上大部分DSP的程序會大于1K字節，這時就需要創建一個特定的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引導加載器。

在需要二級引導程序的程序中，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復位后能自動被加載到內存地址0處。當1K字節代碼被加載完成后，CPU開始從地址0處執行，也就是執行二級bootloader的內容。二級bootloader的功能就是將程序的剩余部分復制到內存中。

2、啟動方法的設計與實現

圖1為實施方法的詳細說明。啟動方法的設計與實現采用二級引導程序的DSP啟動方法的實現大體分為四步：配置存儲器；編寫輔助引導程序代碼；編譯程序，轉換目標文件的格式；將程序燒寫進Flash。該啟動方法的硬件平臺示意圖，其中DSP的型號選擇C6416，Flash的型號選擇AM29LV800B。

2.1配置存儲器

2.1.1定義存儲分區

為了實現使用二級bootloader的ROM啟動，需要將閃存劃分為FLASH_BOOT，FLASH_REST兩個區。這兩個區分別存儲由片上bootloader復制的程序段和由secondary bootloader復制的程序段。對于BIOS程序，對于非BIOS程序，內存段定義在鏈接器命令文件中。一個C6416的內存段定義的示例如下所示：

MEMORY

{…

FLASH_BOOT：o = 0x64000000 l = 00000400h

FLASH_REST ：o = 0x64000400 l = 0000fc00h

}

2.1.2 COFF段的定位

DSP程序通過COFF段的形式在內存中存放的。一個COFF段就是一個代碼或數據塊，它在內存中占據連續空間。為自定義段，初始化段和未初始化段類型。COFF段可以有各種屬性，其中，負載屬性和運行屬性與DSP啟動有密切的關系。負載屬性指定段的存儲地址，運行屬性指定段的執行地址例如：

.text：LOAD = FLASH，RUN = IRAM表示代碼段.text被存儲在flash中，DSP啟動時二級bootloader將該段拷貝拷貝到IRAM中。

2.2編寫輔助Bootloader代碼

對于C6416，外部存儲器接口（EMIF）需要正確配置以后才可以訪問外部存儲器件。在此工作完成后，二級bootloader應該將所有的初始化段從其的負載地址拷貝到run地址，之后再替換二級Bootloader用匯編語言編寫，因為此時C環境尚未建立。

二級bootloader必須知道所有初始化段的大小，在Flash中存儲的位置以及應該被加載到何處實際上，二級bootloader通過讀取段拷貝表獲得了上述信息。此處第三部分詳細說明了有關段拷貝表的內容。

完成二級bootloader代碼的編寫后，應將它添加入工程，與工程的其他代碼一同編譯鏈接生成的.out文件。

2.3目標轉換文件的格式

編譯鏈接生成的的英文的.out格式文件，然而閃存一般接收的是ASCII格式的文件［3］ .CCS附帶的工具六角轉換實用程序可將.out文件轉換為ASCII格式的.hex文件，Hex6x以命令行文件的形式執行。Hex命令行文件中，首先指定輸入文件（.out），輸出文件的格式和ROM的大小及類型一個Hex命令行文件的示例如下所示（注釋內容用“ / *”和“ * /”括起）：

-a / *輸出文件采用ASCII格式* /

-圖片/ *基本模式* /

-memwidth 8 / * ROM數據寬度8bit * /

ROMS

{

FLASH：org = 0x64000000，len = 0x100000，romwidth = 8，files = {。\ rom_boot.hex}

} SECTIONS / *列出所有需要固化在Flash中的COFF段* /

2.4將程序燒寫進Flash

將2.3節生成的ASCII文件燒寫進Flash可以使用CCS自帶的FlashBurn工具。FlashBurn是一個帶圖形界面的軟件，它首先將一個FlashBurn TargetComponent（FBTC）的程序下載到DSP內存中，通過與FBTC的實時數據交換完成對Flash的編程編程等操作。針對不同的硬件（DSP，Flash Model）修改FBTC是該方法的關鍵。所需的修改位置包括Flash的基地址，

3、段拷貝表

復制表二級bootloader使用一個段復制表（段復制表）進行段的復制。段復制表包含每個需要復制的段的必要信息，如段的加載地址。 ，段的runaddress，段的大小。段拷貝表被插入在secondary bootloader的末尾。生成段拷貝表的方法有兩種：

1）使用十六進制轉換實用程序的-boot選項

在2.3節中我們討論了程序文件格式的轉換和hex命令行文件，實際上Code Composer Studio自帶的工具hex轉換實用程序提供了一種更加方便的生成段拷貝表的方法，只要在hex命令行文件中使用一些特殊的選項即可。特殊的選項有–boot，-bootorg和–bootsection，這三個選項的指示分別如下：-boot

使用該選項時hex轉換實用程序將自動轉換所有初始化段的格式-bootorg指定段拷貝表的地址-bootsection。規范二級引導程序所在的段的名稱

2）使用鏈接器選項（LOAD_START，RUN_START，SIZE）

涉及段拷貝表的生成的三個選項：LOAD_START，RUN_START和SIZE，可分別獲得一個段的交換地址，運行地址和大小。例如，可以使用以下代碼段的文本段的替換地址（存于_text_ld_start中） ，，運行地址（_text_rn_start）和段的大小（存于_text_size）

.text：load = FLASH_REST，run = IRAM

LOAD_START（_text_ld_start），

RUN_START（_text_rn_start），

SIZE（_text_size）

4、結束語

此處針對于極低譜密度，高頻譜利用率的大容量無線傳輸技術研究中C6000系列DSP的應用程序大于1K字節的情況，提出了一種使用二級引導程序從Flash啟動DSP的方法。該方法可采用了C6000系列DSP的嵌入式系統中，不需要額外的閃存編程器，具有廣泛的適用性。

本文作者創新點：在二級引導程序中引入段拷貝表用以控制程序加載過程，并利用CCS自身的編譯功能獲取段復制表的內容，該方法可提高效率且準確高。

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