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原创 flash拷贝整个程序到ram

 2008-12-29 09:21  3929 5 5 分类: 处理器与DSP

1. 前言
TMS320F28XXX DSP 里，代码从内部flash里运行，比从内部RAM里运行要慢30%左右，所以对运行时间苛刻的程序直接在flash里运行，往往不能满足要求。故而，需要将代码拷贝到RAM以提高运行速度。TI文档只提供了部分代码从flash拷贝到RAM中的方法。然而，在一些应用中，需要将整个代码段都拷贝到RAM中执行，以提高整体运行速度。本文通过对TMS320F28XXX 的启动代码研究，来探讨如何在从FLASH启动后将整个代码段拷贝到RAM中，然后在RAM中运行的方法。

2. F28XXX 启动过程
F28XXX启动代码固化在内部ROM中。当F28XXX上电或者热复位后，首先由芯片本身将一些寄存器初始化：

PIE disabled(ENPIE=0,VMAP=1,OBJMDE=0,AMODE=0,MOM1MAP=1),

然后dsp会对XMPNMC管脚采样，根据采样值的高低，来决定启动模式是“微处理器模式”还是“微计算机模式”。当XMPNMC=0时，为“微计算机模式”，此时，启动ROM存储器被使能而XINTF Zone 7被禁止。复位向量从内部启动ROM获取，启动ROM在复位期间一直被使能。

启动ROM里的复位向量（位于0x3FFFC0）指向InitBoot函数(位于0x3FFC00)。在完成器件初始化(InitBoot)之后，Boot loader将检查GPIO管脚的状态，然后再决定选用的启动模式。启动模式有4种：跳转到flash，跳转到H0 SARAM,跳转到OTP或者调用片上启动程序。

InitBoot Function 所做工作有：1.初始化状态寄存器；2.将堆栈指针设为0x400；3.读CSM密码保护部分；4.调用SelectBootMode；5.调用ExitBoot

在完成选择启动模式过程之后，根据选择的启动模式，dsp会跳到相应的启动入口。也可以自己选择启动入口。这些入口地址都在这之前已经被dsp定义好的。

如果从flash启动，那么我们的管脚状态应该是

GPIOF4 <?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

GPIOF12

GPIOF3

GPIOF2

(SCITXDA)

(MDXA)

(SPISTEA)

(SPICLK)

内部上拉

无内部上拉

Mode Selected

Jump to Flash address 0x<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />3F 7FF6

3. 搬移思路
将搬移代码烧在flash上，从flash启动之后，搬移代码会被执行。搬移代码做的工作就是将烧在flash其他区的代码拷贝到内部RAM，然后经过初始化环境，PC指针指向RAM里代码部分首地址，开始执行程序。这样，你的程序就在RAM中运行起来了。也就是说，我们需要两个程序，一个是搬移程序，启动时运行，用来拷贝代码到RAM中；一个就是主程序，从flash里被搬移到RAM后在RAM中运行。这样flash里应该存有两个程序的代码。我们还要做的工作就是，把主程序烧写到flash里的某一块，这个块又不会影响flash启动时运行搬移程序。完成这个烧写过程的程序，我们称之为flash烧写程序。

这样，完成整个搬移过程，一共需要三个程序。两个程序被固化到flash里，一个程序在仿真器里运行完成烧写任务即可。

4. 搬移方法
1）首先你要用的主程序必须编译通过，并且通过仿真器在RAM里运行无问题。将主程序的CMD文件进行改写，保证程序段(.text段)分配在连续的存储空间。程序从flash启动，所有初始化段链接在非易失存储器里，而非初始化段必须链接在易失存储器。我们可以把初始化段都放在一个连续的内部RAM空间，而非初始化段放在另一个内部RAM空间。如果你的代码不是很大，也可以都放在连续的RAM空间。但在实际项目中，通常你会遇到存储空间不够的问题。这时就要考虑将无关紧要的段放在另外的非程序空间了。

.cinit

Flash

.cio

RAM

.const

Flash

.econst

Flash

.pinit

Flash

.switch

Flash

.text

Flash

.bss

RAM

.ebss

RAM

.stack

Lower 64Kw RAM

.sysmem

RAM

.esysmem

RAM

.reset

RAM1

例如：

MEMORY

{

PAGE 0 :

RAMH0 : origin = 0x3F8000, length = 0x002000

PAGE 1 :

/* SARAM */

RAMM0M1 : origin = 0x000000, length = 0x000800

RAML0L1 : origin = 0x008000, length = 0x002000

}

SECTIONS

{

/* Allocate program areas: */

.reset : > RAMH0 PAGE = 0

vectors : > RAMH0 PAGE = 0

.cinit : > RAMH0 PAGE = 0

.text : > RAMH0 PAGE = 0

.const : > RAMH0 PAGE = 0

.econst : > RAMH0 PAGE = 0

.switch : > RAMH0 PAGE = 0

/* Allocate data areas: */

.stack : > RAMM0M1 PAGE = 1

.bss : > RAML0L1 PAGE = 1

.ebss : > RAML0L1 PAGE = 1

.sysmem : > RAML0L1 PAGE = 1

}

2）其次，将该工程编译成功后，加载到内部ram，仿真器自动完成必要的初始化环境之后，pc指针应该指向_c_init00。

3）自制一个flash烧写程序，或者从网上下载其他网友的flash烧写程序，将目标地址放在除flashJ块以外的块中。烧写的长度不能小于被烧写的主程序长度。该烧写程序在RAM中运行。,其代码段不能和被烧写的主程序用的代码段存储区域相同，否则会破坏主程序在ram中的代码。

烧写之后，可以用CCS的Save data功能，来查看flash中的数值是否和ram里主程序空间数值一致。

4）用TI的烧写插件烧写搬移程序。注意，该搬移程序要能在dsp启动后执行。并且，烧写的时候，不能将上一步烧到flash上的主程序代码擦除。搬移程序具体见下节。

5. 搬移程序具体实现方法
Boot.asm文件内容：

.def _InitBoot

.ref _EntryAddr_H

.ref _EntryAddr_L

.sect ".InitBoot"

;

; _InitBoot

;

; 1) Initalizes the stack pointer

; 2) Sets the device for C28x operating mode

; 3) Calls the main boot functions

; 4) Calls an exit routine

;

_InitBoot:

; Initalize the stack pointer.

MOV SP, #0 ; Initalize the stack pointer

; Initalize the device for running in C28x mode.

C28OBJ ; Select C28x object mode

C28ADDR ; Select C27x/C28x addressing

C28MAP ; Set blocks M0/M1 for C28x mode

CLRC PAGE0 ; Always use stack addressing mode

MOVW DP,#0 ; Initialize DP to point to the low 64 K

CLRC OVM

; Set PM shift of 0

SPM 0

; Read the password locations – this will unlock the

; CSM only if the passwords are erased. Otherwise it

; will not have an effect.

MOVL XAR1,#0x3F7FF8;

MOVL XAR0,*XAR1++

MOVL XAR0,*XAR1

; Cleanup and exit. At this point the EntryAddr

; is located in the ACC register

BF _ExitBoot,UNC

;

; _ExitBoot

;

;This module cleans up after the boot loader

;

; 1) Make sure the stack is deallocated.

; SP = 0x400 after exiting the boot

; loader

; 2) Push 0 onto the stack so RPC will be

; 0 after using LRETR to jump to the

; entry point

; 2) Load RPC with the entry point

; 3) Clear all XARn registers

; 4) Clear ACC, P and XT registers

; 5) LRETR – this will also clear the RPC

; register since 0 was on the stack

;

_ExitBoot:

;

; Insure that the stack is deallocated

;

MOV SP,#0

;

; Clear the bottom of the stack. This will endup

; in RPC when we are finished

;

MOV *SP++,#0

NOP

;

; Load RPC with the entry point as determined

; by the boot mode. This address will be returned

; in the ACC register.

;向堆栈中压入0x3f8000,该地址即为主程序在ram中运行的首地址。

MOV *SP++, #0x8000

MOV *SP++, #0x3F

NOP

POP RPC

NOP

;

; Put registers back in their reset state.

;

; Clear all the XARn, ACC, XT, and P and DP

; registers

;

; NOTE: Leave the device in C28x operating mode

; (OBJMODE = 1, AMODE = 0)

;

ZAPA

MOVL XT,ACC

MOVZ AR0,AL

MOVZ AR1,AL

MOVZ AR2,AL

MOVZ AR3,AL

MOVZ AR4,AL

MOVZ AR5,AL

MOVZ AR6,AL

MOVZ AR7,AL

MOVW DP, #0

;

; Restore ST0 and ST1. Note OBJMODE is

; the only bit not restored to its reset state.

; OBJMODE is left set for C28x object operating

; mode.

;

; ST0 = 0x0000 ST1 = 0x0A0B

; 15:10 OVC = 0 15:13 ARP = 0

; 9: 7 PM = 0 12 XF = 0

; 6 V = 0 11 M0M1MAP = 1

; 5 N = 0 10 reserved

; 4 Z = 0 9 OBJMODE = 1

; 3 C = 0 8 AMODE = 0

; 2 TC = 0 7 IDLESTAT = 0

; 1 OVM = 0 6 EALLOW = 0

; 0 SXM = 0 5 LOOP = 0

; 4 SPA = 0

; 3 VMAP = 1

; 2 PAGE0 = 0

; 1 DBGM = 1

; 0 INTM = 1

;

MOV *SP++,#0

MOV *SP++,#0x0A0B

NOP

POP ST1

POP ST0

NOP

;

; Jump to the EntryAddr as defined by the

; boot mode selected and continue execution

;

LRETR

;

.end

主程序调用

unsigned long *srcAddr = (unsigned long *)0x3D8000;

unsigned long *desAddr = (unsigned long *)0x3F8000;

InitSysCtrl();

// Disable and clear all CPU interrupts:

DINT;

IER = 0x0000;

IFR = 0x0000;

// Initialize Pie Control Registers To Default State:

InitPieCtrl();

InitPieVectTable();

//以下即将flash上的代码拷贝到ram中，根据自己需要，更改源地址和目标地址

for(i = 0; i < 0x2000; i++)

{

*(desAddr + i) = *(srcAddr + i);

}

InitBoot();

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