双片ADSP-21160系统的程序加载设计

来源：21IC中国电子网 ; 作者：电子科技大学 韩玮
本文档详细说明了双片ADSP-21160系统的加载，以及如何在VISUAL DSP++集成开发环境中通过DSP将引导程序上载到FLASH中。SHARC系列是美国模拟器件公司(Analog Devices)的重要芯片系列之一。该系列产品具有很强的数字信号处理能力，多片SHARC芯片可以构成更为处理能力强大的系统，广泛应用于通信，雷达等领域。SHARC系列芯片族包含了ADSP-21060/21061/21601/21065L，以及最新的21160/21161系列。它们共同的特点是不但有强大的处理能力，而且有丰富的接口资源，十分适合多片级联构成功能更复杂的系统。
在多片系统中，如何对多片SHARC DSP进行程序加载是一个比较实际的问题，本文就是从硬件构架和软件流程上对双片ADSP-21160的SHARC系统的加载问题进行分析的。
1.;双片ADSP－21160系统的硬件构架
1.1;双片ADSP-21160的连接以AD21160N为例。
两片SHARC分别为DSP1和DSP2，相应的ID2~0管脚置为001和010。其中ID为001的是主片，ID为010的为从片。
如果系统采用非主机引导模式，每片的/HBG,/HBR分别置为无效状态（拉高）。
如果加载采用EPROM引导，每片SHARC的/BMS做线或后和EPROM的/CE相连。并且每片的BR1，BR2对应相连，其余BRx置为无效（拉高）。
ACK信号决定了总线权的转移，应该把ACK强制拉高。当ID = 000(单片系统)，或者ID = 001(多片系统的主片)的时候，ACK会自动内部拉高。为了保险起见，可以把主片和从片的ACK都在外部强制拉高。否则，会出现总线权不能交给从片的现象。
地址总线和数据总线对应相连，并和EPROM的地址线，数据线相连。
当双片系统加电后，主片ADSP-21160和从片ADSP-21160都是从EPROM中读出256个字节的初始程序段。这256个字节的程序段包含了加载初始化信息，在此段的最后有一张跳转表，显示了不同ID的程序对应的不同的存储地址。SHARC通过读自己的系统寄存器得到自己的ID，然后取出自己所要加载的程序代码的偏移地址。
根据SHARC的总线制裁机制，ID号低的SHARC有较高的优先权，所以ID=001的主片先加载。当第一片加载完毕后，通过BR1通知第二片可以开始加载，总线权转移到ID=010的SHARC。当第二片加载完毕后，通过BR2通知系统，然后此双片系统开始运行程序。
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1.2;ADSP-21160与FLASH的连接
FLASH的CE,OE,WE分别与AD21160的BMS,RD,WR相连，其中BMS表示片选信号，WR为写信号，RD为读信号。另外FLASH的地址线和数据线也分别与DSP连接好。
如果把AD21160的MS0～2与FLASH的片选线相连，就是把FLASH成了AD21160的外部扩展存储区。这样会带来方便，首先，可以在VisualDSP++ for SHARC中直接读FLASH里的数据，无需编程读出；其次，可以用直接读写的办法烧写FLASH，还可以用软件控制插入的等待时间。
如果仅用BMS与FLASH相连，那么就只能用DMA的方式进行FLASH的读写操作。
1.3;烧写FLASH的方式
当使用BMS片选FLASH的时候，FLASH作为AD21160的字节存储空间，AD21160只能通过DMA方式访问FLASH。
完成一次DMA传送需对4个存储器映像寄存器进行设置。注意，写FLASH只能使用DMA10。
具体如下：

1．设置BSO，使BMS强制有效，并打开DMA10的中断使能；
;;USTAT1 = DM(SYSCON);
BIT SET USTAT1 BSO;
DM(SYSCON) = USTAT1;
;;BIT SET MODE1 IRPTEN;
;;BIT SET IMASK EP1I;
;;BIT SET IMASK EP0I;
2．注意对FLASH的写是字节编程，所以要把数据文件转化为8bit的字节形式。每次DMA只能送出一个字节。
3．因为BMS片选FLASH，所以不能对FLASH的读写进行插入等待状态的指令。变通的办法是，DMA次数寄存器设为3或3以上的整数，即对同一个地址连续多次写入同一个字节，等效于插入等待状态，拉宽写使能信号的宽度。
4．有关FLASH读写时序，请参看所使用的FLASH的datasheet，并按照其时序和控制字要求，使用SHARC的汇编指令编写FLASH的烧写程序。该程序可以通过仿真器在SHARC芯片上运行，实现把.dat文件烧写到FLASH中。
2.;双片系统的LDF文件
LDF文件是对系统的存储资源进行说明和定义的文件，双片系统的LDF与单片的LDF有所不同。为了更好的进行双片之间的通信，其LDF文件一般定义如下：
ARCHITECTURE(ADSP-21160);;;;;;21160系统
SEARCH_DIR( $ADI_DSP\211xx\lib ); 库文件路径
$LIBRARIES = lib160.dlb