HPI自举在TMS320VC5402芯片上的实现

AM除了放置程序代码以外，很可能还需要留出一部分供数据空间使用。实际上，大部分代码都可能放置在片外的程序空间，而这部分空间并不是HOST通过HPI-8所能够访问得到的。所以需要使用某种技术突破4K的片内RAM空间限制。由于DSP程序本身是能够访问到所有DSP程序、数据空间的，所以HOST可以首先放置一个体积不大于4K的程序到DSP内，再由该程序和HOST协作完成超出片内RAM的代码放置工作。

一般将上述的首先放入DSP的程序称为kernel程序，其功能比较简单，本身不超过4K，可以由HOST全部放入到TMS320VC5402的片内RAM中，并被启动。

基于此种思路的流程图如图1所示。

    3.3 程序代码的定位

编程序的时候使用符号作为地址，经编译、链接后，符号所表示的相对地址已经转化为绝对地址。要使程序能够正常运行，需要将程序代码写到指定的位置——绝对地址。在HOST→Kernel→DSP应用的HPI自举方式中，HOST和Kernel需先后完成Kernel代码和DSP应用程序代码的定位工作。

因此，在HOST CPU的外存储器中，至少需要保存DSP程序代码和相应的地址信息。这些数据在由自举程序写到DSP后，被拼接成正确的可执行代码、已初始化数据等，并被正确定位。一般来说，HOST CPU的外存储器中的DSP自举数据是HEX格式的。虽然HEX格式有很多种，但任何一种包含有地址等信息的16进制HEX格式文件都是适用的。

常见的HEX格式有ASCII、Intel、TI-Tagged等格式，如图2所示。

在各种HEX格式中，Intel格式相对来说比较适宜，因为在Intel格式的HEX文件中，代码被分为每行一个块，这种分块的最大长度固定，因此在DSP内预留的缓冲区的大小容易计算。Intel格式的HEX文件的格式为：BYTE1作为每块的起始标志，总是“：”；BYTE2-3表示该真中有效数据的长度，最长为32个BYTE。这种有效数据可能是程序代码，也可能是扩展地址信息；BYTE4-7表示该真内代码的起始地址；BYTE8-9是类型，00表示程序挖出，01表示结束，04表示扩展地址信息；BYTE10之后是代码，直到最后两个BYTE，表示校验位。校验位的值是该真中先前数据值和的补码。

根据选定的HEX格式，CPU首先按照该格式的定义对Kernel的HEX数据进行解释，获取各种信息后，CPU将其在TMS320VC5402片内RAM中组成可执行DSP程序。然后在CPU和kernel的共同作用下，对DSP应用程序的HEX数据进行解释，最后完成其在DSP中的拼接、定位并启动DSP应用程序——跳转到DSP应用程序的起始地址。

4 系统软硬件设计与实现

4.1 系统框图

在笔者开发的VOIP系统中，使用了HPI对DSP（TMS320VC5402）进行自举的功能。其中相应部分的框图如图3所示。

对于PC机插卡的系统，该框图更可以省略掉HPI以右的部分，而直接使用PC机的CPU和硬盘作为相应的控制和只读存储器件。这样，仅需要为DSP配备RAM即可使其正常运行。

4.2 Kernel程序设计

按照前面所说，kernel程序的作用是用于突破MS320VC5402 4K片内RAM空间限制的中间程序，其功能无非就是按照和HOST CPU的某种约定，获取DSP程序代码和相应地址信息，在DSP所能够访问到的存储器空间（片内和片外）生成DSP程序代码。由于Kernel的功能比较少，故其可以做得非常小。其中关键的生成DSP程序代码部分的代码如下：

…

.bss addr,1 ；程序代码目的地址

.bss length,1 ;程序代码长度

.bss codedata,20 ；接收程序代码缓冲区

…

.text

《HPI自举在TMS320VC5402芯片上的实现(第3页)》