在以DSP為核心的數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，通常將可執(zhí)行代碼存放在非易失性存儲器" title="非易失性存儲器">非易失性存儲器中，在系統(tǒng)加電或復位時通過DSP的引導加載" title="加載">加載(Boot Loader)機制將該代碼轉(zhuǎn)移到高速存儲器中執(zhí)行。AD公司出品的ADSP SHARC系列DSP內(nèi)部的非易失性存儲器因其資源有限，必須在外部加以擴展。FLASH存儲器具有容量大、單電源供電和可在線編程的特點，是一種非常理想的存儲器。
　　若采用燒錄器對FLASH存儲器進行編程，則在修改程序時必須拔插器件，而某些表貼封裝(如PLCC封裝和TSOP封裝)的器件又需要專用的轉(zhuǎn)接插座，這使得程序的調(diào)試和參數(shù)的修改非常繁瑣，而且容易對器件造成物理損傷。采用在線編程的方式對FLASH存儲器進行操作，可以克服上述問題，為調(diào)試者提供了極大的方便。本文以ADSP—21065L外部擴展的FLASH存儲器AT29LV020為對象，在Visual DSP++3.5環(huán)境中通過JTAG仿真器運行一段程序，將可引導代碼在線燒錄到FLASH中，并實現(xiàn)系統(tǒng)的引導。
1 在線編程與引導系統(tǒng)
　　本系統(tǒng)以ADSP—21065L及外部的FLASH存儲器AT29LV020為核心，由DSP控制FLASH存儲器的擦除和讀寫。
　　AT29LV020是用單電源3.3V供電的低功耗FLASH存儲器，容量2MB(256K×8)，8位數(shù)據(jù)總線，18位地址總線。該芯片以扇區(qū)(SECTOR)為基本的編程單位，共有1024個扇區(qū)，每個扇區(qū)包含256個字節(jié)。芯片的存儲空間中包含兩個引導區(qū)，分別是最低8K(0x00000～0x01FFF)和最高8K(0x3E000～0x3FFFF)的引導區(qū)[1～2]。
　　系統(tǒng)引導時，DSP將FLASH作為普通的外部數(shù)據(jù)存儲器，通過DMA方式訪問。ADSP—21065L的外部地址空間為0x00020000～0x03FFFFFF。FLASH的物理地址(ADD)對于DSP來說就是(0x00020000+ADD)。整片AT29LV020占據(jù)ADSP—21065L的外部地址空間范圍為0x00020000～0x0005FFFF，這段空間屬于Bank0。訪問該段空間時，DSP引腳有效。引導時，DSP引腳有效。所以，使用和的組合作為FLASH的片選信號。DSP與FLASH的連接如圖1所示^[3]。

2 DSP可引導文件的創(chuàng)建
　　在線編程的過程如下：
　　(1)創(chuàng)建一個適合FLASH存儲器的引導程序" title="引導程序">引導程序文件A；
　　(2)在Visual DSP++ 3.5環(huán)境中編寫一個FLASH的操作程序，創(chuàng)建一個可執(zhí)行的“.DXE”文件B；
　　(3)通過基于JTAG的Emulator將B下載到DSP中執(zhí)行，將A文件寫入FLASH中。
　　下面介紹如何在Visual DSP++ 3.5的開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建一個可以引導的文件^[4]。該文件就是通過JTAG寫入FLASH中的目標文件。具體步驟如下：
　　(1)創(chuàng)建一個將要寫入FLASH的源程序，在Visual DSP++環(huán)境中直接通過Emulator下載到DSP中執(zhí)行，驗證程序的正確性。
　　(2)打開菜單Project→Project Options…，在Project標簽的頁面里，選擇Type為Loader File；在Load標簽的頁面里，選擇Boot Mode為Prom，選擇Boot Format為ASCII，并為將要創(chuàng)建的.LDR文件指定名稱。
　　(3)重新編譯工程，在工程目錄中得到一個載入文件*.LDR。
　　至此，一個可引導的文件就創(chuàng)建成功了。該文件的格式如下：
　　……
　　0x1254
　　0xCDF3
　　0x256C
　　……
　　該文件有n行，每行為一個雙字節(jié)的16進制數(shù)?？紤]到FLASH的數(shù)據(jù)總線是8位，在寫入之前，必須將每行分成兩個單字節(jié)的16進制數(shù)。
3 FLASH在線編程的實現(xiàn)
3.1 FLASH扇區(qū)編程的實現(xiàn)
　　AT29LV020的操作包括扇區(qū)編程、整片擦除、讀芯片ID、退出讀芯片ID、引導區(qū)加鎖等，這里關心的主要是扇區(qū)編程。
　　扇區(qū)是AT29LV020編程的最小操作單位，每次編程操作時，目標扇區(qū)的256個字節(jié)同時進行。在DSP的寫指令字序列的作用下，同一個扇區(qū)的256個字節(jié)被寫入FLASH內(nèi)部的緩沖區(qū)，然后FLASH自動啟動編程操作。DSP向緩沖區(qū)寫入同一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)的寫入順序是任意的，但是相鄰的寫信號間隔不能大于150μs，否則將被視為寫入操作完成，編程過程立刻啟動，而扇區(qū)內(nèi)沒有寫入內(nèi)容的地址將全部被編程為FF。完成一個扇區(qū)的編程最多只需要20ms。編程過程啟動后首先會自動擦除需要編程的扇區(qū)，所以在編程前并不需要對扇區(qū)進行單獨的擦除操作。
　　為了防止FLASH中的內(nèi)容被誤操作或者其它操作修改，F(xiàn)LASH默認為寫保護狀態(tài)。每次對扇區(qū)進行編程前必須寫入一個命令字序列，才可以向FLASH的緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，進而啟動編程。編程結(jié)束后，F(xiàn)LASH自動恢復到寫保護狀態(tài)。
　　一個扇區(qū)編程是否結(jié)束，可以通過以下三種方法判斷：
　　(1)反復讀最后寫入的地址的內(nèi)容，如果編程沒有結(jié)束，讀到數(shù)據(jù)的最高位與最后寫入的數(shù)據(jù)的最高位始終互為補碼；編程結(jié)束后，讀到的數(shù)據(jù)與最后寫入的數(shù)據(jù)相等。
　　(2)反復讀任意某個地址的內(nèi)容，如果編程沒有結(jié)束，每次讀操作都會導致次高位發(fā)生跳變；編程結(jié)束后，讀到的結(jié)果就是寫入該地址的實際數(shù)據(jù)。
　　(3)寫完一個扇區(qū)后延時20ms，作為扇區(qū)編程結(jié)束的依據(jù)。
　　扇區(qū)編程的流程圖如圖2所示。

3.2 FLASH文件在線編程的實現(xiàn)
　　考慮到AT29LV020的最小編程單位為一個扇區(qū)，首先應該將待編程的文件分割為若干個256字節(jié)的編程單元，對于最后的一個單元，無論是否夠256字節(jié)，都無需理會，仍舊按照一個扇區(qū)處理。
　　假設待編程的文件名為filename.ldr，采用匯編語言編寫軟件時，使用變量定義：
　　.var f_data[ ] = 'filename.ldr';
　　緩沖區(qū)f_data[ ]的首址指向filename.ldr的首行，f_data的每個元素都對應文件的一行。由于創(chuàng)建的引導程序文件每行數(shù)據(jù)都是16位的，包含兩個8位字節(jié)，所以必須將其分解為兩部分后分別寫入FLASH。
　　軟件的流程如圖3所示。