C2000上電引導(dǎo)模式解析

在使用C2000的時(shí)候，經(jīng)常遇到工程師說(shuō)芯片仿真能夠運(yùn)行，但是單機(jī)跑卻不能跑起來(lái)；或者在調(diào)試時(shí)，復(fù)位芯片>run，發(fā)現(xiàn)程序不能跑起來(lái)。這其中的原因主要是沒(méi)有了解C2000的引導(dǎo)模式設(shè)置。另外當(dāng)我們想通過(guò)其他方式去引導(dǎo)芯片啟動(dòng)的時(shí)候，往往也需要清楚知道C2000的引導(dǎo)是怎么設(shè)置的。因此，在這里跟大家分享一下我對(duì)C2000引導(dǎo)模式的理解，希望對(duì)各位理解芯片從上電到跑到main這一段芯片運(yùn)行情況有所幫助。

以C2000Piccolo系列的引導(dǎo)模式為例，delfino稍微有點(diǎn)區(qū)別，concerto系列的引導(dǎo)則更復(fù)雜。但理解了Piccolo的引導(dǎo)原理對(duì)我們理解后面兩個(gè)系列的芯片有非常大的幫助。

1.首先我們根據(jù)圖1來(lái)看一下芯片上電后的代碼執(zhí)行流程，當(dāng)芯片在接收到一個(gè)復(fù)位信號(hào)后，會(huì)到0x3FFFC0去復(fù)位向量，該復(fù)位向量跳到BootROM0x3FF75C中去執(zhí)行bootloader的程序，這里主要有initboot,和SelectBootMode,以及一些外設(shè)引導(dǎo)的函數(shù)。SeleteBootMode根據(jù)芯片的硬件或軟件設(shè)置來(lái)判斷芯片該去哪里尋找程序入口，直接目的是如何找到main，然后執(zhí)行應(yīng)用程序。

圖1.芯片的復(fù)位流程圖

我們最常用到的主要有兩種引導(dǎo)模式:

一種是boottoRAM，即跳到0x000000的RAM中，去開(kāi)始執(zhí)行指令，主要針對(duì)程序加載在RAM的仿真模式；另外一種是boottoFlash，則跳到0x3F7FF6中去開(kāi)始執(zhí)行代碼。

相應(yīng)的，程序會(huì)這兩個(gè)入口地址0x000000,0x3F7FF6放一條跳轉(zhuǎn)指令，在codestart.asm源文件中，原因是在Flash的入口地址處只有兩個(gè)單元的空間，后面是CSM模塊，所以需要跳轉(zhuǎn)；而在RAM中之所以也需要跳轉(zhuǎn)，主要是因?yàn)樵谔D(zhuǎn)到main之前，需要執(zhí)行一小段代碼_c_int00，該代碼會(huì)使用0x000003之后的一段RAM，如果代碼放在那里，在執(zhí)行_c_int00之后會(huì)損壞代碼。

另外就是一些外設(shè)引導(dǎo)模式，如SCI引導(dǎo)以及SPI引導(dǎo)等，像我們常使用的C2PROG軟件就支持SCI引導(dǎo)，然后通過(guò)串口下載程序。

2. 那么芯片的SelectBootMode函數(shù)是如何來(lái)判斷芯片的引導(dǎo)模式（bootmode）呢?

從圖2中我們可以看到，首先會(huì)判斷芯片是否連接仿真器，根據(jù)TRST引腳的狀態(tài)來(lái)判斷。

如果是仿真器連接，則進(jìn)入仿真引導(dǎo)（Emulation Boot）,這時(shí)候芯片的引導(dǎo)主要是靠2個(gè)RAM的單元來(lái)判斷，即EMU_BMODE和EMU_KEY，地址是0xD01和0xD00，所以我們?cè)谶B接仿真器后，可以首先修改這兩個(gè)EMU_BMODE和EMU_KEY來(lái)設(shè)置引導(dǎo)模式；

如果沒(méi)有連接仿真器，則進(jìn)入單機(jī)跑模式（stand alone）, 這時(shí)候芯片的引導(dǎo)主要靠GPIO34和GPIO37的狀態(tài)，以及兩個(gè)OTP存儲(chǔ)單元的值來(lái)判斷。不過(guò)我們經(jīng)常沒(méi)有使用OTP這兩個(gè)單元，用GPIO的狀態(tài)就已經(jīng)夠了。

圖2. 兩種狀態(tài)下的引導(dǎo)模式

3. 仿真器連接時(shí)的引導(dǎo)模式配置

當(dāng)帶仿真器的時(shí)候，芯片會(huì)根據(jù)EMU_BMODE和EMU_KEY這兩個(gè)單元的值來(lái)判斷引導(dǎo)模式，比如我們帶仿真器最常用的就是引導(dǎo)到RAM，即需要設(shè)置EMU_KEY = 0X55AA， EMU_BMODE = 0X000A。當(dāng)我們?cè)诜抡娴臅r(shí)候，程序load到Flash的時(shí)候，就需要設(shè)置EMU_KEY = 0X55AA， EMU_BMODE = 0X000B，如果EMU_BMODE = 0x0003的話(huà)，由于我們沒(méi)有對(duì)OTP單元進(jìn)行操作，即OTP的值為0xFFFF，所以這種情況下也是boot to flash。

在帶仿真器跑程序的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)即使我們不配置引導(dǎo)模式，程序也能夠跑到main，這主要是因?yàn)镃CS的功能，在程序load到芯片的時(shí)候，或是reset > restart，CCS會(huì)自動(dòng)屏蔽bootloader的過(guò)程，自動(dòng)跳到main函數(shù)入口。如果我們只選擇reset CPU，則需要配置引導(dǎo)模式，即對(duì)0x0d01, 0x0d00這兩個(gè)單元在memory window進(jìn)行寫(xiě)相應(yīng)的值，或是在script的菜單中選擇引導(dǎo)模式，程序才能夠跑到main中。

4. 單機(jī)跑是引導(dǎo)模式配置

單機(jī)跑的時(shí)候，我們最常用的是跑到Flash中，這時(shí)候則需要配置GPIO34和GPIO37的引腳為高電平，由于Piccolo系列芯片這幾個(gè)引導(dǎo)都有上電默認(rèn)內(nèi)部上拉使能，所以即使不用加上拉電阻也可以。這時(shí)候的引導(dǎo)模式是GetMode，由于我們沒(méi)有去配置OTP兩個(gè)單元，所以這兩個(gè)單元默認(rèn)為0xFFFF，所以芯片的引導(dǎo)模式最終為boot to Flash。

5. 其他外設(shè)的引導(dǎo)模式

從上面這幾張圖中可以看到還有許多外設(shè)引導(dǎo)的功能，以SCI引導(dǎo)為例，帶仿真器和單機(jī)跑的時(shí)候，都要配置相應(yīng)的存儲(chǔ)單元以及GPIO口狀態(tài)，使之配置為SCI boot mode。然后芯片會(huì)SCI boot 函數(shù)，準(zhǔn)備接收串口的代碼，上位機(jī)要根據(jù)SCI boot的通信協(xié)議，生成SCI boot的數(shù)據(jù)流格式，將數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給芯片，芯片的bootloader會(huì)接收該代碼，接收完后會(huì)根據(jù)該數(shù)據(jù)流中的起始運(yùn)行地址去開(kāi)始執(zhí)行從SCI下載的代碼。

審核編輯：郭婷