在TMS320F28XXX DSP上实现从flash拷贝整个程序到ram运行的方法探

1.???? 前言

TMS320F28XXX DSP 里，代码从内部flash里运行，比从内部RAM里运行要慢30%左右，所以对运行时间苛刻的程序直接在flash里运行，往往不能满足要求。故而，需要将代码拷贝到RAM以提高运行速度。TI文档只提供了部分代码从flash拷贝到RAM中的方法。然而，在一些应用中，需要将整个代码段都拷贝到RAM中执行，以提高整体运行速度。本文通过对TMS320F28XXX 的启动代码研究，来探讨如何在从FLASH启动后将整个代码段拷贝到RAM中，然后在RAM中运行的方法。

2.???? F28XXX 启动过程

F28XXX启动代码固化在内部ROM中。当F28XXX上电或者热复位后，首先由芯片本身将一些寄存器初始化：

PIE disabled(ENPIE=0,VMAP=1,OBJMDE=0,AMODE=0,MOM1MAP=1),

然后dsp会对XMPNMC管脚采样，根据采样值的高低，来决定启动模式是“微处理器模式”还是“微计算机模式”。当XMPNMC=0时，为“微计算机模式”，此时，启动ROM存储器被使能而XINTF Zone 7被禁止。复位向量从内部启动ROM获取，启动ROM在复位期间一直被使能。

?????? 启动ROM里的复位向量（位于0x3FFFC0）指向InitBoot函数(位于0x3FFC00)。在完成器件初始化(InitBoot)之后，Boot loader将检查GPIO管脚的状态，然后再决定选用的启动模式。启动模式有4种：跳转到flash，跳转到H0 SARAM,跳转到OTP或者调用片上启动程序。

?????? InitBoot Function 所做工作有：

1.初始化状态寄存器；

2.将堆栈指针设为0x400；

3.读CSM密码保护部分；

4.调用SelectBootMode；

5.调用ExitBoot

?????? 在完成选择启动模式过程之后，根据选择的启动模式，dsp会跳到相应的启动入口。也可以自己选择启动入口。这些入口地址都在这之前已经被dsp定义好的。

?????? 如果从flash启动，那么我们的管脚状态应该是

GPIOF4	GPIOF12	GPIOF3	GPIOF2	?
(SCITXDA)	(MDXA)	(SPISTEA)	(SPICLK)	?
内部上拉	无内部上拉	无内部上拉	无内部上拉	Mode Selected
1	x	x	x	Jump to Flash address 0x3F 7FF6

?

3.???? 搬移思路

将搬移代码烧在flash上，从flash启动之后，搬移代码会被执行。搬移代码做的工作就是将烧在flash其他区的代码拷贝到内部RAM，然后经过初始化环境，PC指针指向RAM里代码部分首地址，开始执行程序。这样，你的程序就在 RAM中运行起来了。也就是说，我们需要两个程序，一个是搬移程序，启动时运行，用来拷贝代码到RAM中；一个就是主程序，从flash里被搬移到RAM 后在RAM中运行。这样flash里应该存有两个程序的代码。我们还要做的工作就是，把主程序烧写到flash里的某一块，这个块又不会影响flash启动时运行搬移程序。完成这个烧写过程的程序，我们称之为flash烧写程序。

这样，完成整个搬移过程，一共需要三个程序。两个程序被固化到flash里，一个程序在仿真器里运行完成烧写任务即可。

4.???? 搬移方法

1）首先你要用的主程序必须编译通过，并且通过仿真器在RAM里运行无问题。将主程序的CMD文件进行改写，保证程序段(.text段)分配在连续的存储空间。程序从flash启动，所有初始化段链接在非易失存储器里，而非初始化段必须链接在易失存储器。我们可以把初始化段都放在一个连续的内部RAM空间，而非初始化段放在另一个内部RAM空间。如果你的代码不是很大，也可以都放在连续的RAM空间。但在实际项目中，通常你会遇到存储空间不够的问题。这时就要考虑将无关紧要的段放在另外的非程序空间了。

.cinit	Flash
.cio	RAM
.const	Flash
.econst	Flash
.pinit	Flash
.switch	Flash
.text	Flash
.bss	RAM
.ebss	RAM
.stack	Lower 64Kw RAM
.sysmem	RAM
.esysmem	RAM
.reset	RAM1

例如：

MEMORY

{

PAGE 0 :

?? RAMH0????? : origin = 0x3F8000,length = 0x002000

????????

PAGE 1 :

?? /* SARAM???????????????????? */????

?? RAMM0M1??? : origin = 0x000000,length = 0x000800

?? RAML0L1??? : origin = 0x008000,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> }

SECTIONS

?? /* Allocate program areas: */

?? .reset????????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

?? vectors???????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

?? .cinit????????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

?? .text?????????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

?? .const????????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

?? .econst???????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

?? .switch????????????????????? : > RAMH0???? PAGE = 0

??

?? /* Allocate data areas: */

?? .stack????????????? : > RAMM0M1???? PAGE = 1

?? .bss??????????????? : > RAML0L1???? PAGE = 1

?? .ebss?????????????? : > RAML0L1???? PAGE = 1

?? .sysmem???????????? : > RAML0L1???? PAGE = 1

2）其次，将该工程编译成功后，加载到内部ram，仿真器自动完成必要的初始化环境之后，pc指针应该指向_c_init00。

3）自制一个flash烧写程序，或者从网上下载其他网友的flash烧写程序，将目标地址放在除flashJ块以外的块中。烧写的长度不能小于被烧写的主程序长度。该烧写程序在RAM中运行。,其代码段不能和被烧写的主程序用的代码段存储区域相同，否则会破坏主程序在ram中的代码。

?????? 烧写之后，可以用CCS的Save data功能，来查看flash中的数值是否和ram里主程序空间数值一致。

4） 用TI的烧写插件烧写搬移程序。注意，该搬移程序要能在dsp启动后执行。并且，烧写的时候，不能将上一步烧到flash上的主程序代码擦除。搬移程序具体见下节。

5.???? 搬移程序具体实现方法

Boot.asm文件内容：

??? .def _InitBoot

??? .ref _EntryAddr_H

??? .ref _EntryAddr_L

??? .sect ".InitBoot"

;

; _InitBoot

; 1) Initalizes the stack pointer

; 2) Sets the device for C28x operating mode

; 3) Calls the main boot functions

; 4) Calls an exit routine

_InitBoot:

; Initalize the stack pointer.

? MOV SP,#0 ; Initalize the stack pointer

; Initalize the device for running in C28x mode.

? C28OBJ ; Select C28x object mode

? C28ADDR ; Select C27x/C28x addressing

? C28MAP ; Set blocks M0/M1 for C28x mode

? CLRC PAGE0 ; Always use stack addressing mode

? MOVW DP,#0 ; Initialize DP to point to the low 64 K

? CLRC OVM

; Set PM shift of 0

? SPM 0

; Read the password locations – this will unlock the

; CSM only if the passwords are erased. Otherwise it

; will not have an effect.

? MOVL XAR1,#0x3F7FF8;

? MOVL XAR0,*XAR1++

; Cleanup and exit. At this point the EntryAddr

; is located in the ACC register

? BF _ExitBoot,UNC

; _ExitBoot

;This module cleans up after the boot loader

; 1) Make sure the stack is deallocated.

; SP = 0x400 after exiting the boot

; loader

; 2) Push 0 onto the stack so RPC will be

; 0 after using LRETR to jump to the

; entry point

; 2) Load RPC with the entry point

; 3) Clear all XARn registers

; 4) Clear ACC,P and XT registers

; 5) LRETR – this will also clear the RPC

; register since 0 was on the stack

_ExitBoot:

; Insure that the stack is deallocated

; Clear the bottom of the stack. This will endup

; in RPC when we are finished

? MOV *SP++,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? NOP

? NOP?

; Load RPC with the entry point as determined

; by the boot mode. This address will be returned

; in the ACC register.

;向堆栈中压入0x3f8000,该地址即为主程序在ram中运行的首地址。

? POP RPC

; Put registers back in their reset state.

; Clear all the XARn,ACC,XT,and P and DP

; registers

; NOTE: Leave the device in C28x operating mode

; (OBJMODE = 1,AMODE = 0)

? ZAPA

? MOVL XT,ACC

? MOVZ AR0,AL

? MOVZ AR1,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? MOVZ AR2,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? MOVZ AR3,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? MOVZ AR4,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? MOVZ AR5,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? MOVZ AR6,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ? MOVZ AR7,u5b8bu4f53; font-size:16px; text-indent:2em"> ; Restore ST0 and ST1. Note OBJMODE is

; the only bit not restored to its reset state.

; OBJMODE is left set for C28x object operating

; mode.

; ST0 = 0x0000 ST1 = 0x0A0B

; 15:10 OVC = 0 15:13 ARP = 0

; 9: 7 PM = 0 12 XF = 0

; 6 V = 0 11 M0M1MAP = 1

; 5 N = 0 10 reserved

; 4 Z = 0 9 OBJMODE = 1

; 3 C = 0 8 AMODE = 0

; 2 TC = 0 7 IDLESTAT = 0

; 1 OVM = 0 6 EALLOW = 0

; 0 SXM = 0 5 LOOP = 0

; 4 SPA = 0

; 3 VMAP = 1

; 2 PAGE0 = 0

; 1 DBGM = 1

; 0 INTM = 1

? POP ST1

? POP ST0

; Jump to the EntryAddr as defined by the

; boot mode selected and continue execution

? LRETR

??? .end

主程序调用

?unsigned long *srcAddr = (unsigned long *)0x3D8000;

unsigned long *desAddr = (unsigned long *)0x3F8000;

?????? InitSysCtrl();

?????? // Disable and clear all CPU interrupts:

?????? DINT;

?????? IER = 0x0000;

?????? IFR = 0x0000;

?????? // Initialize Pie Control Registers To Default State:

?????? InitPieCtrl();

?????? InitPieVectTable();?

??????

?????? //以下即将flash上的代码拷贝到ram中，根据自己需要，更改源地址和目标地址

??? for(i = 0; i < 0x2000; i++)

??? {

??????? *(desAddr + i) = *(srcAddr + i);

??? }

???

??? InitBoot(); ? ? ??