DSP和Flash接口技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

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　　1 引言

　　在現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，采用Flash做為DSP程序加載和引導(dǎo)是一種常用的方法，它為用戶對(duì)那些將來可能需要改變數(shù)據(jù)或代碼的系統(tǒng)維護(hù)提供了有效手段。利用Flash器件，能夠?qū)崿F(xiàn)在線程序編寫，減少EPROM程序燒寫帶來的麻煩。

　　2 Flash AM29LV800B簡(jiǎn)介

　　Flash存儲(chǔ)器又稱閃存，它結(jié)合了ROM和RAM的特點(diǎn)，不僅具備電子可擦除可編程(EEPROM)功能，而且不會(huì)斷電丟失數(shù)據(jù)同時(shí)能快速讀取數(shù)據(jù)，它具有在線電擦寫、低功耗、大容量、擦寫速度快等特點(diǎn)，屬于EEPROM的改進(jìn)產(chǎn)品。

　　2.1主要性能

　　AM29LV800BB-90EC是AMD公司AM29LV800B系列的一種器件，其主要性能如下：訪問時(shí)間：90 ns;存儲(chǔ)容量：8Mbit;工作溫度范圍：-55～+125℃：在線編程電壓：3.0～3.6 V;低功耗：讀操作時(shí)電流為7 mA，編程/擦除時(shí)電流為15 mA。

　　2.2引腳功能說明

　　A0-A18：19根地址線;

　　DQ0-DQ14：15根數(shù)據(jù)線;

　　DQ15/A-1：當(dāng)配置為16位字模式時(shí)，該引腳為數(shù)據(jù)I/O，組成16位字的最高位DQ15;當(dāng)配置為8位字節(jié)模式時(shí)，該引腳為地址輸入，為地址線的最低有效位A-1;

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　　2.3工作模式

　　2.3.1讀模式

　　為了讀取數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需將CE和OE設(shè)為低電平，同時(shí)將WE設(shè)為高電平。在器件上電或硬件復(fù)位后，器件默認(rèn)設(shè)置為讀模式。

　　2.3.2寫模式

　　為了向器件寫入數(shù)據(jù)或指令，系統(tǒng)需將CE和WE置為低電平，同時(shí)將OE置為高電平，寫操作需要4個(gè)周期，前3個(gè)周期向兩個(gè)特定地址寫入3個(gè)特定字符，第4個(gè)周期將所需數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)地址：

　　2.3.3復(fù)位

　　向器件的任意地址寫入特定指令，該器件復(fù)位，復(fù)位后默認(rèn)為讀模式。

　　2.3.4自動(dòng)選擇模式

　　向器件兩個(gè)特定地址寫入3個(gè)特定的字符，該器件就進(jìn)入自動(dòng)選擇模式。在該模式下獲取器件的廠商號(hào)和設(shè)備號(hào)，系統(tǒng)必須通過復(fù)位指令斷開。

　　2.3.5擦除模式

　　片擦除是一個(gè)6周期操作，需向兩個(gè)特定地址寫入4個(gè)特定字符。

　　3 DSP與Flash接口設(shè)計(jì)

　　ADSP-TS201是ADI公司的TigerSHARC系列處理器的一種器件，其內(nèi)核工作頻率可高達(dá)600 MHz，指令周期為1.6 ns，片內(nèi)存儲(chǔ)器DRAM為24 Mbit，集成I/O接口，包括14通道的DMA控制器，4個(gè)鏈路口，可編程標(biāo)志引腳，SDRAM控制器，外部端口，2個(gè)定時(shí)器等，具有IEEE 1149.1兼容的JTAG端口用于在線仿真，靈活的指令集和支持高級(jí)語言的DSP結(jié)構(gòu)便于DSP編程。

　　ADSP片內(nèi)無ROM，不能將應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在DSP內(nèi)部，通常需將應(yīng)用程序存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器。系統(tǒng)工作時(shí)，通過加載操作將應(yīng)用程序載人到DSP內(nèi)部執(zhí)行。由于EPROM空間只提供8位數(shù)據(jù)線，因此如果Flash是16位甚至更高位，那么Flash應(yīng)當(dāng)配置成8位工作。由于EPROM接口是專門為處理器采用EPROM或者Flash進(jìn)行程序引導(dǎo)而設(shè)計(jì)的，而EPROM和Flash的數(shù)據(jù)傳輸并不是高速的，因此為了保證通用的EPROM和Flash能正確引導(dǎo)處理器運(yùn)行程序，ADSP-TS201在進(jìn)行每次EPROM讀操作時(shí)需插入16個(gè)等待周期，并且在最后一個(gè)EPROM引導(dǎo)總線周期后有3個(gè)等待周期，用做EPROM的斷開時(shí)間。ADSP-TS201提供BMS引腳用于引導(dǎo)存儲(chǔ)器選擇，作為Flash的片選信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)加載。此時(shí)TigerSHARC只能通過特定的DMA通道0將程序從EPROM自動(dòng)加載到TigerSHARC內(nèi)存，并且外部總線自動(dòng)將字節(jié)數(shù)據(jù)打包成32位指令。另外TS201提供/MS0和/MS1引腳，用于存儲(chǔ)器選擇。當(dāng)DSP分別訪問存儲(chǔ)器bank0或bank1時(shí)，MS0或MS1有效。該引腳也可用作Flash的片選信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)Flash的在線編程。按此方式實(shí)現(xiàn)硬件，可采用處理器內(nèi)核或者非EPROM類型的DMA方式訪問Flash，但是處理器不會(huì)自動(dòng)完成32位字和8位字的打包和拆包，需要編寫專門的打包程序，這點(diǎn)尤為重要。其原理如圖1所示。

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