DSP在电测量系统中SPI闪速引导的实现

　　1.引言

　　以DSP为中心的应用系统，要实现系统的用户软件程序脱离仿真环境独立运行工作，就需要在片外扩展非易失性存储器FLASH、EPROM或者用上位机向DSP下载程序。在系统上电复位后，用DSP的引导加载器把应用程序从外部存储器FLASH、EPROM或上位机中引导到DSP芯片内部双访问存储(DARAM)单元或单访问存储(SARAM)单元或外部扩展RAM中。目前应用最为广泛的闪存，具有存取速度快、电可擦除、容量大、在线可编程、价格便宜等优点，已成为新一代DSP系统中不可缺的重要组成部分。

　　在本测量系统中，利用Atmel公司闪存AT25F1024作为TMS320VC5509A的外部闪存。上电复位时，通过TMS320VC5509A的McBSP0口把AT25F1024闪存中的程序代码或数据加载到外扩展的RAM中。当程序用开发机调试好后，首先遇到的问题是如何将调试好的程序代码写入SPI 闪速存储器并且满足TMS320VC5509A引导加载表的格式;然后才可以利用TMS320VC5509A引导加载器将程序代码引导到外部扩展存储器中。

　　闪存按其接口可分为并行与串行。并行通过TMS320VC5509A芯片的地址与数据线与闪存接口。数据可以8位或16位。串行闪存通过I2C或SPI接口与闪存接口。本文以Atmel公司AT25F1024串行SPI闪存芯片，通过McBSP0(配置为SPI)与TMS320VC5509A接口，作为电测量系统的上位机引导存储器，详细给出DSP系统串行SPI引导的软硬件解决方案与实现方法。

　　2. TMS320VC5509A与AT25F1024的接口电路

　　TMS320VC5509A是TI公司推出的定点数字信号处理器C5000系列中的一种，TMS320VC5509A通过增加乘累加MAC单元，增强了DSP的运算能力，而且性能更好，功耗更低，是目前TMS320家族中最省电的芯片。这些特性使之更适合在数据速率高、运算量大，又要求功耗低的便携式电测量中应用。AT25F1024是Atmel公司生产的一款应用广泛的高性能256K×16位串行SPI闪存。TMS320VC5509A与AT25F1024的硬件电路连接如图1所示，在SPI模式中闪存始终作为从器件与DSP的McBSP0串口相连，其串行移位时钟是输入，由DSP串口提供。

图1. TMS320VC5509A与AT25F1024硬件电路连接图

　　3.串行Flash芯片在线系统编程方法

　　将用户程序代码装入Flash的方法有三种，一种方法是要求制造商出厂前掩膜，但无法满足开发阶段对程序进行修改或小批量产品生产的要求;另一种方法是用编程器直接烧写，但Flash芯片正向着小型化、贴片式方向发展，从而使表贴SOIC封装的Flash芯片难以用编程器烧写;第三种方法是在线系统编程ISP(In System Program)，这种方法灵活方便，无需其它编程设备和外加电源，因而得到广泛应用。

　　对串行Flash芯片的在线系统编程需要考虑两方面的问题，一是Flash芯片的编程烧写方法和规则，二是DSP芯片Bootloader引导程序所要求的引导表格式。