FPR寄存器 - DSP二次Bootloader實(shí)現(xiàn)

由上述VHDL程序可知，F(xiàn)PR寄存器被映射到了CE2空間的0x401000地址。其中引入A13及A[3:1]地址線的目的是為了便于以后的功能擴(kuò)展，映射出更多的寄存器，VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language,誕生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美國(guó)國(guó)防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言 。自IEEE-1076(簡(jiǎn)稱87版)之后，各EDA公司相繼推出自己的VHDL設(shè)計(jì)環(huán)境，或宣布自己的設(shè)計(jì)工具可以和VHDL接口。1993年，IEEE對(duì)VHDL進(jìn)行了修訂，從更高的抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴(kuò)展VHDL的內(nèi)容，公布了新版本的VHDL，即IEEE標(biāo)準(zhǔn)的1076-1993版本，簡(jiǎn)稱93版。VHDL和Verilog作為IEEE的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言，得到眾多EDA公司支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實(shí)上的通用硬件描述語(yǔ)言。

　　FPR寄存器定義如表2所示。

　　

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　　FPR寄存器的第5～0位分別控制Flash的高位地址線A18～A13，第7～6位無(wú)效。當(dāng)DSP 上電復(fù)位時(shí)，F(xiàn)PR寄存器的值被設(shè)置為全0，此時(shí)Flash的所有高位地址線均處于低電平狀態(tài)，DSP開始訪問Flash的最低8KB地址單元。復(fù)位結(jié)束，就可以對(duì)FPR寄存器寫入值，改變Flash的高位地址，從而實(shí)現(xiàn)Flash的分頁(yè)訪問。這樣Am29LV800 Flash的512K字存儲(chǔ)空間相當(dāng)于被劃分為64頁(yè)(0～63)，每頁(yè)8K字，當(dāng)程序大于一頁(yè)時(shí)，修改FPR，進(jìn)行軟件翻頁(yè)，讀入下一頁(yè)Flash數(shù)據(jù)，此時(shí)FPR寄存器與Flash的地址映射關(guān)系為：

　　Flash地址單元=(FPR《13)+DSP地址線A[13：1]

　　2.3 二次Bootloader的實(shí)現(xiàn)

　　基于上述的設(shè)計(jì)和分析，要實(shí)現(xiàn)大程序的自動(dòng)引導(dǎo)，可以采用二次Bootloader的方法。首先要設(shè)計(jì)一個(gè)uboot程序，大小不能超過一頁(yè)。將 uboot程序燒寫到Flash存儲(chǔ)器的第0頁(yè)，也就是DSP上電復(fù)位后被固化的Bootloader自行引導(dǎo)的那一頁(yè)。uboot的主要功能是通過修改 FPR寄存器值，并按照引導(dǎo)表的格式讀取Flash存儲(chǔ)器的其他頁(yè)程序到RAM中，最后跳轉(zhuǎn)到用戶程序的32位入口地址開始執(zhí)行，即：

　　unsigned int*FPR=(unsigned int*) 0x401000;

　　若*FPR=1，即可以訪問Flash的第1頁(yè)。

　　在編寫uboot程序和用戶程序時(shí)，要對(duì)存儲(chǔ)器空間重新分配，即在定義CMD文件時(shí)，要注意用戶程序所占用的存儲(chǔ)空間不能與uboot程序占用的存儲(chǔ)空間重疊。因?yàn)閡boot首先被加載運(yùn)行，在運(yùn)行時(shí)加載用戶程序，也需要占用RAM地址空間。而且uboot程序代碼長(zhǎng)度不能超過一頁(yè)。當(dāng)燒寫Flash時(shí)，必須將uboot程序燒寫到Flash的第0頁(yè)，然后將用戶程序燒寫到第一頁(yè)或以后的存儲(chǔ)空間中。

　　3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　以煤礦井下煤矸分界傳感器為例，測(cè)試本文介紹的基于CPLD譯碼的DSP二次Bootloader方法。該傳感器采集放煤時(shí)煤矸石振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送入DSP經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理，分析得出煤矸石放落比例。

　　將大小約2K字的uboot程序燒寫到Flash第0頁(yè)，用戶燒寫到第1～3頁(yè)。經(jīng)多次測(cè)試，該系統(tǒng)從上電復(fù)位到開始運(yùn)行用戶程序，耗時(shí)大約0.3s，而且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。