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DSP/BIOS使用之初窥门径——滴答时钟及烧写Flash

2017年01月10日 移动开发 ⁄ 共 4601字 ⁄ 字号 评论关闭
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操作平台和环境

  • DSP型号:TMS320C6713
  • 仿真器:XDS510PLUS
  • Flash型号:AM29LV800BT或AM29LV800BT都试过(一般接口一样,差别不大)
  • RAM型号:MT48LC16M16A2P(注意16位数据线接口)
  • DSP/BIOS库:V5.31.02
  • CSL库:(假定读者已经会使用了)

边写LED程序,边聊聊操作系统的滴答时钟

在上篇文章DSP-BIOS使用入门的基础上,这里用用DSP/BIOS操作系统的CLK和PRD模块,这两个模块涉及到硬件定时器,我们使用仿真器先在RAM上将LED闪烁灯的程序调通。

CLK作用:片上定时器管理,学过ARM的都知道滴答时钟,CLK就是DSP操作系统的滴答时钟!

学过操作系统的也都知道(当然,像在现在的学校,学过操作系统都不知道的不在少数):操作系统必须要提供时基,才能实现调度!这个时基就是滴答时钟提供的(PC也不例外,也有时基)。

但C6713上没有专门的滴答时钟模块,因此是通过DSP上的通用定时器触发,其中断函数也就是Timer的中断函数,比如要设置滴答时钟为1ms,则其属性可以设置如下:

1

上面配置Timer0滴答时钟,注意哦,Microseconds表示us,Millisecond才表示ms!

从上面配置也可以看到,Timer0的CPU中断号(CPU Interrupt)是HWI_INT14,我们到HWI(硬件中断模块)下看看是不是,

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在CLK中配置为滴答时钟的Timer,滴答中断函数(也是Timer0中断函数)也固定了,这里是CLK_F_isr,不可修改!

练习:试试在CLK中配置其它的Timer,再看看HWI中对应的硬件中断的变化?
答案:CLK中配置的Timer与HWI中对应的Timer中断是关联的。

好了,我们说回写LED程序,就写一个最简单的吧——让一个LED灯闪烁,使用滴答时钟定时,时间间隔为1s。

滴答时钟不是1ms吗?怎么实现1s的定时呢?这就还得了解一个模块——周期函数PDR。PDR的触发是基于滴答时钟周期的倍数,PRD是一种特殊的软件中断(可以查看SWI模块下,有一个PDR_swi的软中断),这点与CLK不同,CLK是硬件Timer中断实现的。

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如上图所示,勾选上Use CLK Manager to drive PDR后,就是用CLK周期计数来触发PDR。我们插入一个PDR对象LedLink_PDR,配置属性如下,

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滴答时钟CLK既然是1ms,Period表示经过的滴答时钟次数(ticks),因此LedLink_PDR的周期为1ms*1000 = 1000ms = 1s,这就达到了定时1s的目的。我们接着在.c文件中实现上面的(软)中断函数LedLink,

#include "bios_firstcfg.h"
#include <csl.h>          // CSL 库头文件
#include <csl_gpio.h>     // CSL 库的GPIO头文件

static GPIO_Handle hGpio;

int main(void)
{
    CSL_init();

    hGpio = GPIO_open(GPIO_DEV0,GPIO_OPEN_RESET);
    GPIO_reset(hGpio);
    GPIO_pinEnable(hGpio,GPIO_PIN3);
    GPIO_pinDirection(hGpio,GPIO_PIN3,GPIO_OUTPUT);
    GPIO_pinWrite(hGpio,GPIO_PIN3,0);

    LOG_enable(&trace);
    LOG_printf(&trace, "Hello DSP/BIOS %d.", 0); 

    return 0;
} 

void LedLink(void)
{
    static Uint16 i =0;

    i = (i + 1) & 0x01;
    GPIO_pinWrite(hGpio,GPIO_PIN3, i);
}

搭建基本的BIOS工程基于上篇文章DSP-BIOS使用入门,func_task0、func_task1和swi_adc都是上篇文章中的在DSP/BIOS中使用任务和软中断的例程,这里其实没什么用,暂且不管。

要在硬件上跑,一定要在Global Setting中设置好,

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另外硬件上——我的板子上GPIO_PIN3连接着LED,低电平点亮!cmd文件都是DSP/BIOS配置文件自动配置好了,不用管了暂时。挂上仿真器,下载到板子的RAM上运行!OK,成功!

DSP/BIOS操作系统启动过程

其实在上一篇中已经讲过DSP/BIOS的启动过程,这里不妨再唠叨一下:

  1. 系统上电复位,从Flash装载完程序后,首先从C/C++环境入口_c_int00开始执行
  2. 利用.cinit记录初始化.bss段
  3. 调用BIOS_init初始化用到的各个模块
  4. 处理.pinit表,如C++中的全局对象的构造函数就在这个时候执行
  5. 进入main函数执行
  6. main函数返回,调用BIOS_start启动DSP/BIOS操作系统

其实除了其中第1步对我们烧写Flash有指导意义外,其它各步骤都是无关紧要的(当然,仅就这里讨论的问题而言)。基于此,这里烧写Flash的思路就是:在系统复位后,程序跳转到_c_init00之前,写一段从Flash拷贝应用程序到内存的代码就好了!

迁移到操作系统的Flash烧写

在之前“TMS320C6713烧写Flash的通用方法”一文中,已经详述了如何烧写裸机的代码,这里只需要对DSP/BIOS工程做很少的改动,就可无缝的将之前的烧写方法用在这里,下面还是按步骤来,主要描述一些不同的地方(这样清晰些):

  1. 添加二级Bootloader用到的文件(3个)到工程中,如下图,

    6

    确定下boot_c671x.s62文件中的copy_done函数是这样的:

    copy_done:
        mvkl .S2 _c_int00,b0
        mvkh .S2 _c_int00,b0
        b    .S2 b0
        nop   5
    

    而不是这样的:

    copy_done:
        mvkl .S2 _main,b0
        mvkh .S2 _main,b0
        b    .S2 b0
        nop   5
    

    因为我们要先执行从Flash拷贝代码到内存,再执行c_int00跳转到main函数。

    这里下载三个bootloader文件!如果您使用的RAM或Flash与我的不同,请修改c6713_emif.s62中关于EMIF接口的寄存器配置!

  2. 划分Memory,设置“段”

    7

    这就按照“TMS320C6713烧写Flash的通用方法”中裸机划分内存的方法划分,

    MEMORY
    {
        BOOT_RAM   : o=00000000h,l=00000400h
        IRAM       : o=00000400h,l=00040000h
        FLASH_BOOT : o=90000000h,l=00000400h
        FLASH_REST : o=90000400h,l=000FFB00h
    }
    

    heap放在了IRAM上。

    8

    如上图,也按照“TMS320C6713烧写Flash的通用方法”按中的cmd分配的,大都分配到IRAM中不容易出问题(虽然说多占用一些RAM吧)。

  3. 写cmd文件(user.cmd,如上图)

    DSP/BIOS已经自动生成了一个CMD文件,最好不要去修改,只需要将DSP/BIOS自动生成的从工程中移除(不是删了,而是Remove),自己新建一个,将DSP/BIOS的包含进来就行了,

    -lbios_firstcfg.cmd
    -lcsl6713.lib
    
    SECTIONS
    {    
        /* RAM */
        .boot_load: {} > BOOT_RAM
    
        /* User defined */  
    }
    

    -lbios_firstcfg.cmd将自动生成的包含进来,关键是增加了.boot_load段,该段专门用于放置二级Bootloader。将user.cmd包含到工程中。

  4. 修改DSP/BIOS复位中断

    在“TMS320C6713烧写Flash的通用方法”中,曾经修改vecs.s汇编文件,将原来的复位向量

    vectors:
    vector0:   VEC_ENTRY _c_int00    ;RESET
    vector1:   VEC_ENTRY _vec_dummy  ;NMI
    vector2:   VEC_ENTRY _vec_dummy  ;RSVD
    

    改成了

    vectors:
    vector0:   VEC_ENTRY _boot       ;RESET
    vector1:   VEC_ENTRY _vec_dummy  ;NMI
    vector2:   VEC_ENTRY _vec_dummy  ;RSVD
    

    这里也一样,只不过可以通过IDE直接修改,

    9

    这里的_boot就是二级Bootloader文件boot_c671x.s62中的boot段。

  5. 好了,没什么事了,你可以编译,接着按“TMS320C6713烧写Flash的通用方法”中的方法完成烧写了。

给自己也给大家的忠告

还在1~2个月之前,我还对DSP烧写Flash一无所知,更对DSP/BIOS一无所知,然后,从网络上Download了十来篇论文,然后一篇一篇的看了一遍,虽说不能立刻完全明白,但零星的还是感觉知道了那么一点,然后准备自己动手写,却发现无处着手——那些论文尽是框架大论!完全无法满足初学者的需求。

于是又在网上Google/Baidu浪淘沙一样的想找一些简单的,尤其是给出几乎每步详细步骤的,可惜的是——毫无所获!后来想想,折腾了这么几天,还是不知道从哪入手,不行了,于是去找来了TI的关于二级Bootloader的手册http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/spra999a/spra999a.pdf,一页页的看(其实手册很短,也就十几二十页),突然发现慢慢有了些眉目。TI的手册上给出了二级引导的源码,并描述了那样做的原因和过程,于是根据该手册提供的相关资料一点点将Bootloader的过程拼凑了起来!关键是在_c_int00和main函数之间下功夫。

后来就参考TI的文档开始写了,但启动文件是写好了,但怎么烧写到Flash中一直困扰着我,如果烧写和应用程序在同一个程序中,那不是就成了“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题了吗?(其实这个可以通过硬件上外置一个拨码开关来设置,就可以令程序自烧写)。然而我也没有开关,从一个QQ群里咨询了一位大牛,大牛给了我一份他烧写的方法,顿时豁然开朗,把DSP张载程序后在内存运行的东西先都读出来,在通过另一个工程烧写不就可以了吗?我最后就是这么做的,在这过程中还一直庆幸自己对cmd文件、内存等还算了解,甚至在将从内存中导出的东西修改成头文件还用到了VIM(神一样的编辑器)。学习DSP/BIOS,我庆幸之前已经用过了uCOS ii,很快就入门了,所谓“书到用时方恨少”,当然自知其中韵味了。

有些网友看过我的“TMS320C6713烧写Flash的通用方法”一文,于是来问我:

“怎么我直接拷贝哪些汇编过去不行呢?”

然后,我回答:

“您能回去看看那汇编是干什么的吗?”

回答说:

“汇编太复杂了,您就说下为什么吧。”

好吧,我实在不知怎么去劝导他,只有深刻体会这些汇编实现的功能及整个启动的流程(代码执行/跳转的过程),才能保证不管硬件怎么变、环境怎么变,都能正确的成功的烧写!

IT界一直存在着这么一种观点:

“这代码什么的都有了,会用就行了,不用重复造轮子!”

这话没错,可惜用错了地方,我只能说:

“轮子是有了,可这轮子好使吗?敢保证跑它十天八天不会挂吗?”

一旦成了标准,你可以不用重复造轮子了,否则,“不断的改进”才是创造的源泉!

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