tms320c203扩展引导加载的设计与实现

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1、TMS320C203扩展引导加载的设计与实现

2、第1摘要本文介绍了TI公司的TMS320C203芯片特点，对其引导加载功能进行了扩展实现。关键词TMS320C203引导加载bootloaderTMS320C2xx是美国TI（德州仪器）公司继TMS320C2x和TMS320C5x之后推出的一种低价格、高性能16位定点运算DSP。其CPU接近于TMS320C25，但时钟速率提高、指令集更为丰富和优化、片内外设向TMS320C5x靠拢，可以将其视为TMS320C5x的精简版。TMS320C2xx的性价比很高

3、，目前已成为高档单片机的理想替代。TMS320C203（以下简称'C203）是TMS320C2xx系列中应用较为广泛的一种，本文拟就对TMS320C203的引导加载功能加以扩展，以支持更为广泛的应用。1TMS320C203器件特点'C203的主要性能如下：（1）指令周期为50ns、35ns或25ns；（2）可寻址224K存储空间——64K程序、数据和I/O空间以及32K扩展数据空间；（3）丰富的片内外设——同步串口、异步串口、锁相环、软件等待状态发生器；（4）源码向下兼容TMS320C25，向上兼容

4、TMS320C5x；（5）强大的指令集——单周期乘/加、块移动、多条件转移和调用、位倒序寻址；（6）从片外ROM中自动引导加载程序的功能。2引导加载（bootloader）引导加载是指器件复位时执行一段引导程序，一般用于从端口（异步串口、I/O口或HPI主机接口）或EPROM/FLASH等非易失性存储器中加载程序至高速RAM中运行。人们所以要采用DSP，主要目的是利用其高速运算能力。然而，目前市场上通用的非易失性存储器速度都比较慢，少数高速器件则容量有限、价格昂贵。与此同时，高速、大容量静态RAM的

5、价格已下降很多。因此，针对高速CPU来说，将存放在慢速非易失性存储器中的程序加载到高速静态RAM中运行是一种惯常用法。'C203具有544字的片内RAM，其中的256字可配置为程序存储器。这种片内RAM配置，对于稍微复杂一点的应用来说，一般都需外扩数据和程序RAM。'C203支持上电后自动从8位EPROM/FLASH中加载程序至16位RAM中。在设计中，可采用简单的译码电路，使数据RAM和程序RAM共享同一片物理存储器（如果是8位，则需两片），以减少印制电路板的面积。引导加载程序一般被固化在片内RO

6、M中，但'C203片内并无ROM。那么，引导加载程序究竟位于何处？原来，'C203片内有一块映射至地址FF00H处的PLA，其中存放有这段程序。利用XDS510仿真器，执行RESET功能，即可看到这段引导加载程序。由于被加载程序存放在映射至32K全局数据空间的8位（一个16位字被拆成连续的两个8位字节）存储器中，因此被加载程序的容量限制在16K字以下。该容量对于一般应用已经足够，但一旦应用程序超出这个范围，片内原有的引导加载就不再适用。为此，我们编写了一段扩展加载程序，目的是支持0～64K字范围内的

7、用户程序加载。上电后，片内引导加载程序首先将这段扩展程序加载到RAM中，再由这段扩展程序将最终的用户程序加载到RAM中运行。下面具体介绍相关的硬件电路和软件设计。3硬件设计3.1FLASH的选择与配置鉴于FLASH存储器的可多次擦写、大容量、低价格，为此选择采用TI公司的TMS28Fxxx系列。为了能够存放最大64K×16位字的用户目标程序以及另外的扩展加载程序，最终决定采用TMS28F020（以下简称28F020）。为了提高目标板的应用范围并充分利用FLASH的剩余空间，我们还在28F020的剩余

8、空间中存放了一段简单的监控程序，可通过C203的异步串口与PC机进行通信，以进行简单的调试。28F020的配置如图1。　3.2FLASH译码电路设计涉及28F020的译码电路，共有4个引脚需重点考虑：500)this.style.ouseg(this)">（片选）、A17、A16和A15。为了给用户程序留出最大可用的数据空间，被加载的程序被映射至32K的全局数据空间。为此，需将28F020分成八个32K页，这可由A17、A16和A15来区分。'C203共有四个通用I/O引脚，IO0～IO3，复位后这

9、四个引脚缺省配置为输入。可将IO2、IO1上拉后直接连至28F020的A15和A16，并在扩展的加载程序中用软件来控制IO2和IO1引脚的状态，从而达到控制A15和A16引脚之目的。由于全局数据空间与局部数据空间共享数据空间的高32K地址（8000H-FFFFH），因此'C203的A15在加载期间一直为高电平，而用户程序又位于28F020的高端（A17为高），为此考虑将'C203的A15直接连至28F020的A17。但扩展引导加载程序位于28F020的低端（A17为低