基于TMS320VC33系统的硬件设计文档格式.docx
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（9）支持JTAG调试标准，四个简单、高效的预译码信号。
本文根据实际电路设计的经验，介绍了VC33系统的硬件设计.
1时钟电路
VC33的时钟发生器允许设计者选择时钟源：
一是在XlN和XOUT之间接一晶振来启动内部晶振，EXTCLK接地。
二是将外部时钟直接接到EXTCLK管脚，XOUT悬空，XlN接地.VC33的时钟发生器包括芯片内部的晶振和锁相环电路（PLL），PLL电路在硬件上可自行设置。
VC33的CPU有两个时钟模式选择引脚CLKMD0和CLKMD1，可将CLKMD0和CLKMD1引脚通过10k上拉电阻连接到电源，使CLKMD0和CLKMD1都为1。
具体电路图如文献［1］中提到如图1所示。
2复位电路
为了使系统能被复位信号正确初始化,参考文献[2]中提到复位信号的脉冲宽度必须至少为10个H1周期以上，TMS320VC33-150指令周期为13ns,则复位时间至少为10*13=130ns.同时要考虑到系统振荡器达到稳定工作状态至少需要20ms，因此复位电路需要产生100～200
ms低电平复位脉冲。
具体复位电路如图2所示，具备手动和自动复位功能.取R=100kΩ，c=4.7uF时，非门74ls14最大输入低电平为1V。
t=—RC*㏑（1-V/Vcc）=—100*4。
7㏑（1—1/5）=105ms。
由此可知该复位电路可以满足TMS320VC33最小系统复位的要求。
3JTAG仿真接口
VC33包含一个专门仿真口来支持由IEEE1149.1标准规范的JTAG仿真，该端口通过仿真器直接访问，这种设计极大方便了VC33仿真软件的调试。
为了能与仿真器进行通信，所设计的PCB板上应有14脚JTAG仿真头,14脚的JTAG仿真头信号及管脚位置如图3所示.
参考文献［3］中提到当仿真头和JTAG目标芯片之间的距离超过6英寸时，仿真信号TMS、TDI、TDO和TCK_RET要加缓冲，同时引脚EMU0、EMU1、TMS、TDI应该加上拉电阻连接到电源上，以保证仿真信号传输的需要。
若距离小于6英寸,则不必加缓冲。
下图4是一个不加缓冲的例子,其中的EMUO和EMUI信号必须通过上拉电阻连接到电源上,提供少于10μs的信号上升时间，其中上拉电阻R1和R2可取4.7kΩ.
4存储器的扩展
VC33具有16M×
32bit的可寻址存储空间，由四个独立可选择的地址空间组成，分别是000000h–3FFFFFh、400000h–7FFFFFh
800000h–BFFFFFh、C00000h–FFFFFFh。
它的片内存储器只有34K×
32bit的RAM,为了满足实际应用的需要,为此扩展数据存储器两片IS61LV25616AL和一片程序存储器AT29LV1024。
下图5是VC33与存储器的接口设计。
在图5中，采用一片地址译码器74LS138来产生数据存储器和程序存储器的片选地址。
从图5中可以看出数据存储器和程序存储器的地址分别为：
0440000h~047FFFFh、400000h～40FFFFh。
数据存储器IS61LV25616AL的低8位控制、高8位控制和输出使能都接地。
程序存储器AT29LV1024的输出使能接地。
5Boot的设计
6结论
以上简单介绍了TMS320VC33系统的硬件设计，其中应该注意的几个问题如下:
（1）时钟电路采用内部晶振可以节省电路板空间和降低系统损耗，在电路配置时应注意靠近VC33,引线要短而粗，采用的电容要性能稳定，容量值准确，且远离发热的元器件.采用外部时钟时从抗干扰考虑，应该在晶振的电源端和时钟输出端加一磁珠，电源和地之间加去耦电容，在尽可能的情况下,用地线包围振荡电路，晶振外壳接地。
（2）VC33片内不自带看门狗电路，如有必要时复位电路设计时可以采用一片IMP706P芯片配置成看门狗电路.
（3）VC33中一些管脚不用时，应该将其通过上拉电阻接电源或通过下拉电阻接地。
参考文献
1。
TMS320VC33DigitalSignalProcessor（Rev.E），TexasInstrumentsIncorporated。
LiteratureNumber：
SPRS087E，February1999−RevisedJanuary2004.
2。
TMS320C3xGeneral—PurposeApplicationsUser’sGuide，TexasInstrumentsIncorporated.
SPRU194,January1998。
3.JTAG/MPSDEmulationTechnicalReference，TexasInstrumentsIncorporated.
LiteratureNumber：
SPDU079A，December1994.
作者简介:
周文，男，1978年3月出生，北京交通大学电气工程学院，硕士研究生
研究方向：
电能质量在线监测装置的研制
通信地址:
北京交通大学557信箱
邮编：
100044
DSP系统应用中FLASH在线编程方法
介绍了在TI公司TMS320VC33DSP应用系统中,通过JTAG口对DSP外部FLASH存储器实现在线编程的方法,给出了DSP系统加电后的自动装载运行.
DSPJTAGFLASH存储器在线编程Bootload
FLASH存储器是一种高密度.非易失性的电可擦写存储器，存储量大,使用方便，适用于低功耗。
高性能的系统。
在高速DSP应用系统中，为了充分发挥DSP性能,在加电后需要将用户代码装载到高速RAM存储器中运行。
下面介绍SST29LE020型FLASH存储器的烧写方法，以及如何实现TMS320VC33上电后用户程序的自举引导（Bootload）。
1SST29LE020的特点及操作
SST29LE020是SST公司生产的一种256K×
8FLASH，它有10万次以上的擦写寿命，其内部分为2048个页面,每个页面128字节，页面写周期为5ms。
如果页面中一个数据需要改变，则这个分区的所有数据必须重新装入。
（TheSST29LE020are256Kx8CMOSPage—WriteEEPROMmanufacturedwithSST'
sproprietary，highperformanceCMOSSuperFlashtechnology.Thesplit—gatecelldesignandthickoxidetunnelinginjectorattainbetterreliabilityandmanufacturabilitycomparedwithalternateapproaches。
TheSST29LE020writewithasinglepowersupply。
InternalErase/Programistransparenttotheuser.TheSST29LE020conformtoJEDECstan&
shy;
dardpinoutsforbyte—widememories.）FLASH支持软件数据保护功能（SoftwareDataProtection）,当执行三字节DSP写指令时，保护功能将自动加上，任何后续的写操作必须带上三字节DSP写指令。
SST29LE020的读操作与传统EPROM读操作一致；
在进行数据编程操作时，它支持内部定时（InternalTimer）.数据查询（Data#Polling）。
跳变位（ToggleBit）三种方式，以测试内部编程操作是否完成。
FLASH软件擦除指令为6字节加载指令，该指令执行后，最多等待20ms整个芯片便被擦除，即将FLASH每个数据位都恢复为1状态的全FF状态.
SST29LE020软件指令序列可在SST公司的数据手册上查到，在FLASH编程之前，需对FLASH进行擦除,擦除操作需要六个总线周期.
FLASH页面写操作在使用内部定时方式时的流程.
2TMS320VC33简介
TMS320VC33是美国TI公司推出的TMS320C3X系列的32位浮点数字信号处理器,它是在TMS320C31浮点DSP的基础上开发的一个价格更低的DSP,该产品具有高速。
低功耗。
低成本。
易于开发等显著优点。
TMS320VC33采用内部1.8V,外部3。
3V供电，因而它的功耗比原有型号TMS320C31的功耗降低了大约一个整量级，而且能支持高达150M/FLOPS的运行速率.其主要特性如下：
CPU是32bit的高性能CPU:
可进行16/32b整数和32/40b的浮点操作；
内含8个扩展精度寄存器；
有2个地址发生器。
8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元（ARAU）。
片内存储器为32bit指令字.24bit地址线。
34K×
32b（1。
1Mb）的双静态RAM。
外围接口具有启动程序装载功能；
内含5倍频的锁相环（PLL）时钟发生器；
片内存储器可映射外设，其中包括一个串行口。
两个32bit定时器和一个DMA；
具有四个内部译码页选，可大大简化TMS320VC33与I/O及存储器的接口。
3TMS320VC33程序引导功能
TMS320VC33具有两种存储器映射方式，即MP（MicroprocessorMode）方式和MC/BL（Microcomputer/BootloaderMode）方式，两种方式下中断向量的位置不同。
常用的是MC方式。
在该方式下,MCBL/MP引脚接高电平,内部ROM被映射到000～FFF之间.这段ROM中今有器件生产厂家固化的引导程序（BootLoader）,该引导程序可以将DSP实时运行的程序和数据从外部低速ROM或串行口装入到高速RAM中.
TMS320VC33复位后即运行内部固化的引导程序，引导程序通过查询四个中断引脚来确定装入方式。
这些引脚为低电平有效，查询顺序依次为INT3.INT0。
INT1.INT2；
当INT3有效时，为串行装入方式;
当INT0有效时，从外部地址0x001000处装入（BOOT1）；
当INT1有效时，从外部地址0x400000处装入（BOOT2）；
当INT2有效时,从外部地址0xfff000处装入（BOOT3）.
TMS320VC33具有四个快速页选信号，用于对外部地址空间寻址。
使用外部存储器装入数据时，外部存储器数据头位置需包含以下信息：
（1）外部存储器宽度（8/16/32位）；
（2）程序代码块的长度；
（3）装入数据的目的起始地址；
（4）存储器访问的定时控制参数。
头信息之间是用户的程序代码，程序代码按低位在前。
高位在后的顺序排列。
程序代码之后,必须有一个全零字，即0x00000000，用以指示引导程序用户程序代码已结束。
引导完成后,即从装入的目的地址处开始执行用户程序.
4FLASH在线编程方法
TMS320VC33的调试使用CCforC3x/4X（CodeCOmposer）集成编程环境，通过JTAG头仿真用户板，用户代码先放在外部RAM中调试，调试成功后,就可以将用户程序代码写入FLASH了。
下面介绍在并行装入BOOT2方式下的在线编程方法。
SST29LE020与TMS320VC33的连接方式比较简单，FLASH片选CE引脚直接连接至TMS320VC33的PAGE1引脚;
FLASH的输出使能OE引脚的最简单的处理方法是采用跳线方式（当向FLASH写入数据时，接高电平；
通常情况下,接地）。
在调试用户程序时,需根据用户板的存储器空间分配制作CMD文件,假设用户扩展的外部RAM为32bit,起始地址为0x00c00000，长度为32K；
外部FLASH起始地址为0x00400000（使用BOOT2方式）,长度为256K.其CMD文件如下：
MEMORY
{
INTRAM1：
origin=0x00800000,length=0x00008000
INTRAM2:
origin=0x00809800，length=0x000007c1
VEC：
origin=0x00809fc1，length=0x3f
EXTRAM:
origin=0x00c00000，length=0x00008000/*32k＊/
FLASH：
origin=0x00400000,length=0x00040000/*256*/
}
SECTIONS
{/＊用户程序代码及初始化数据放在外部RAM*/
。
vectors〉VEC/＊VC33规定的中断向量地址*/
text:
LOAD=EXTRAM
cinit>
EXTRAM
.data：
RUN=EXTRAM
bss:
RUN=INTRAM2
stack>
INTRAM1
｝
第一步：
在CC下编译后，装入用户。
OUT文件，用户程序代码即被写入EXRAM空间.
第二步：
依据TMS320VC33的BOOT格式，并根据CC产生的用户。
MAP文件找出程序入口地址。
各加载块的入口地址以及长度，编写FLASH烧写文件。
示例源程序清单如下：
＃defineMEM_WIDE0x00000008/＊Flash存储器宽度＊/
＃defineCG_REGISTER0x000010c8/*全局存储器配置参数＊/
#defineENTER_POINT0x00c00064/＊程序代码入口地址*/
volatileint＊flash_add=（volatileint*）0x400000；
/*外部Flash的映射地址*/
#defineBOOTORG0xc00064/＊。
MAP文件中的程序入口地址
#defineBOOTBLK3/*.MAP文件中的加载块数量*/
#defineBOOTSRC1_ADD0x00809fc1/＊第1个加载块地址＊/
volatileint*bootblk1_add=（volatileint＊）0x00809fc1;
#defineBOOTBLK1_LEN0x3a/＊第1个加载块长度*/
#defineBOOTSRC2_ADD0x00C00000/＊第2个加载块地址*/
volatileint*bootblk2_add=（volatileint*）0x00c00000；
#defineBOOTBLAK2_LEN0xa3/＊第2个加载块长度*/
#defineBOOTSRC3_ADD0x00C000a3/＊第3个加载块地址＊/
volatileint＊bootblk3_add=（volatileint*）0x00c000a3；
#defineBOOTBLK3_LEN0x17/＊第3个加载块长度*/
////////////////////////////////////////////
unsignedintflashaddnum，bytenum；
/＊定义Flash地址及页面字节数变量＊/
voidwaite（intms）/＊＊＊*软件1ms子程序＊*＊＊/
{…………;
voidsdp_flash（）/****＊*软件数据保护子程序*＊＊****＊*/
｛flash_add［0x5555]=0xaa;
/*3字节芯片SDP指令＊/
flash_add［0x2aaa］=0x55;
flash_add［0x5555］=0xa0;
voidera_flash（）/*＊*＊*＊擦除芯片子程序*****＊***/
｛flash_add[0x5555］=0xaa;
/＊6字节芯片擦除指令*/
flash_add［0x5555］=0x80；
flash_add[0x5555]=0xaa；
flash_add[0x5555］=0x10；
waite（20）;
/*20ms等待芯片擦除完成＊/
voidwrite_flash（intbootdata）/＊＊＊写一个int型数据***/
｛unsignedinti;
for（i=0;
i〈3；
i++）/*一个int型数分成四个字节写入*/
｛if（bytenum==0）/*如果是页面第1个字节，先写SDP指令*/
｛sdp_flash（）；
flash_add［flashaddnum］=bootdata；
/*向Flash地址写一个字节*/
flashaddnum++;
/*Flash地址加1＊/
bytenum++；
/*页面字节加1＊/
if（bytenum>
127）/*一个页面写完,页面字节置0,等待11ms*/
｛bytenum=0；
waite（11）；
bootdata〉>
=8;
/*待写数据右移8位＊/
voidmain（）/＊＊*主程序＊＊＊/
｛unsignedinti，j，lenth；
bytenum=0；
flashaddnum=0；
/＊Flash地址及页面字节数置＊/
waite
（1）;
/*等待1ms*/
era_flash（）;
/*擦除Flash芯片＊/
write_flash（MEM_WIDE）;
/＊写外部Flash存储器宽度＊/
write_flash（CG_REGISTER）；
/＊写寄存器配置参数*/
write_flash
（1）;
/＊第1个boot的数据长度为1＊/
write_flash（）ENTER_POINT；
/＊写入boot的目的地址＊/
write_flash（0）;
/*第1个boot的数据*/
for（i=0；
i<
BOOTBLK；
i++）/＊分别烧写需要boot的数据块＊/
{if（i==0）/*每个数据块烧写的起起2字节分别是长度和源地址*/
｛lenth=BOOTBLK1_LEN；
write_flash（BOOTHBLK1_LEN）;
write_flash（BOOTSRC1_ADD）;
elseif（i==1）
｛lenth=BOOTBLK2_LEN；
write_flash（BOOTBLK2_LEN）;
write_flash（BOOTSRC3_ADD）；
else｛；
for（j=0;
j〈lenth;
j++）/＊将数据块内容写入Flash*/
｛if（i==0）{write_flashbootblk1_add[j]}；
elseif（i==1）{write_flash（bootblk2_add[j]）；
elseif（i==2）{write_flash（bootblk3_add［j］）;
else{；
/*代码最后位置写全零*/
write（10）;
/＊等待10ms,保证Flash写完成＊/
第三步：
修改。
CMD文件SECTION段，将烧写程序链接到内部RAM区。
.CMD文件中SECTION段如下：
｛/*Flash烧写代码及初始化数据放在TMS320VC33内部RAM*/
text：
LOAD=INTRAM1
RUN=INTRAM1
.cinit>
.stack>
第四步：
运行烧写程序，用户代码即被写入FLASH中，将FLASH的OE引脚跳线连通至的位置，利用CC可以查看FLASH存储器内容是否与要烧写的内部一致，并脱机检验。
FLASH在线编程方法已在用户板上得到了验证，达到了预期的目的。
通过JTAG仿真器对TMS320VC33用户系统外部FLASH的在线编程，可以省去HEX转换工具及EPROM编程器等工具，且具有方便.易行的特点。
该现场在线编程的方法可推广至其它系列DSP用户系统，是DSP开发中需要掌握的一项新技术。
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