基于TMS320C6416的遠程升級的設計與實現

黃河

【摘 要】本文在研究了DSP芯片TMS320C6416系統(tǒng)結構和DSP程序啟動加載過程的基礎上，結合高性能網絡處理芯片W5300，設計了一套DSP程序遠程升級的流程，通過網絡對DSP程序進行遠程升級，使升級更加穩(wěn)定可靠。

【關鍵詞】DSP；TMS320C6416；W5300；遠程升級

【Abstract】Based on studies of the system architecture of TMS320C6416 and its boot loader course， combined with W5300， which is a high-performance network solution chip， this paper designed a remote upgrade process for DSP，this process could upgrade DSP program thought the Ethernet， Which made it more stable and reliable for upgrade.

【Key words】DSP； TMS320C6416； W5300； Remote upgrade

0 引言

目前，DSP（digital signal processing）的應用范圍已經擴展到數字圖像處理、工業(yè)控制、醫(yī)療、衛(wèi)星導航等領域[1]。TMS320C6416是TI公司推出的一款定點運算芯片，采用了VLIW（Very Long Instruction Word）甚長指令字結構，主頻可達1.1GHZ，擁有高性能的外部存儲器接口（EMIF），得益于其良好的性能，TMS320C6416在軍事通信、電子對抗、圖像處理領域具有非常大的應用潛力[1]。搭載DSP芯片的設備投入使用后，隨著系統(tǒng)功能的不斷豐富和完善，程序維護人員需要攜帶編程工具到現場進行更新升級，比較麻煩，一種可以通過網絡或其他通信方式來對嵌入式系統(tǒng)程序進行升級的方法就顯得更加方便可靠。

1 二次加載

DSP的加載方式是其設備脫機運行的關鍵。TMS320C6416的加載方式有三種，不加載、ROM加載和主機加載，ROM加載是常用的方式[2]。可以配置引腳BEA[19：18]進行選擇。當BEA[19：18]被配置成10b時，將進行EMIFB CE1空間的8bit ROM加載方式。上電復位時，DSP通過EMIF將FLASH的1KB數據自動搬移到內部RAM的0地址處并運行該段程序，完成一次加載。由于用戶代碼長度通常大于1KB，因此需要進行二次加載，二次加載程序將用戶程序搬移到內部RAM，然后跳轉至C入口函數c_init00。二次加載的流程圖如圖1所示。

TMS320C6416的內部RAM地址范圍是0x0000 0000～0x000F FFFF，總大小為1MB，EMIFB CE1空間地址是0x64000 0000。一般芯片剛上電時，C語言環(huán)境還未初始化成功，二次加載程序使用匯編語言編寫。從FLASH起始地址（0x6400 0000）拷貝1M長度（0x10000）的代碼 到內部RAM（起始地址為0x0000 0400），然后跳轉到_c_int00運行。

2 遠程升級的實現方法

2.1 硬件連接

TMS320C6416通過EMIF接口與FLASH連接，實現FLASH的讀寫操作，DSP連接W5300芯片實現可靠的網絡數據收發(fā)，PC端用來傳輸升級包，完成與DSP用戶程序的交互。硬件連接圖如圖2所示。選用存儲容量為2M Byte的FLASH芯片，前1M空間用于存儲用戶程序，后1M用于存放網絡參數等系統(tǒng)初始化參數。使用高性能網絡芯片W5300與DSP連接，提供可靠、高速的網絡數據通信。

2.2 軟件實現

2.2.1 軟件組成

1）PC端軟件，主要用于分割升級文件，傳輸升級數據包。

2）用戶軟件，完成FLASH讀寫操作，網絡功能初始化，網絡數據收發(fā)。

將W5300配置為服務器模式，配置IP地址，子網掩碼和默認網關。PC軟件作為客戶端發(fā)起連接，連接成功后PC軟件就可以和DSP進行網絡通信。

2.2.2 升級文件的生成

幀頭是固定字節(jié)0x33，0xCC；長度是從軟件編號字段開始到幀內容為止的所有長度；軟件編號指示DSP軟件，可以對多個DSP進行升級，結束標志指示是否還有后續(xù)幀，為0表示沒有后續(xù)幀，為1表示還有后續(xù)幀；指令編號指示該幀是何種類型 0：READY幀，1：EARSE幀，2：UPGRADE幀，3：DONE幀。（幀類型下一節(jié)會敘述）幀內容是需要傳輸的Hex文件段，校驗使用CRC24校驗，幀尾是固定字節(jié)0x11，0xAA。

2.2.4 遠程升級的步驟

遠程升級主要通過以下的步驟來實現：

a）用戶軟件啟動，初始化網絡，準備接收升級文件。

b）PC軟件加載升級數據文件，發(fā)送開始升級指令（READY）。

c）用戶軟件回應開始升級指令。

d）PC軟件發(fā)送FLASH擦除指令（EARSE）。

e）用戶軟件完成FLASH擦除動作并回應FLASH擦除指令。

f）PC軟件發(fā)送升級命令包（UPGRADE）。

g）用戶軟件回應升級命令，寫入到FLASH。

h）寫入完畢，復位，發(fā)送DONE命令到PC軟件，加載升級后的程序運行，升級完畢。

2.2.5 遠程升級的結果驗證

將日期作為軟件版本，通過查看軟件版本可以驗證升級是否成功，可以查看FLASH相應地址的內容進行驗證。

3 結論

利用TMS320C6416的EMIF接口連接FLASH芯片，使用W5300芯片的網絡通信功能，構造一個C/S結構的系統(tǒng)可以完成在線升級的功能，實現DSP系統(tǒng)的升級，該在線升級方法已經在某平臺上應用，經驗證，穩(wěn)定可靠。

【參考文獻】

[1]李方慧，王飛，何佩琨.TMS320C6000 系列DSPs 原理與應用[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2003.

[2]江思敏，劉暢，主編.TM S320C6000 DSP 應用開發(fā)教程[M].機械工業(yè)出版社， 2005，2.

[3]Texas Instruments.TMS320C6000 系列DSP 編程工具與指南[M].北京：清華大學出版社，2006.

[4]王敏志，曹元將，陳行湖.基于FLASH 的T MS320C6416ROM 加載方法[J].雷達與對抗，2004（3）：62-66.

[責任編輯：楊玉潔]