用單片機實現DSP在線調試的一種方法

通常情況下，進行DSP系統開發調試時，都要配備一片SRAM芯片作為片外程序RAM。調試時，使用相應的仿真板將程序下載到SRAM中，這樣DSP系統通過運行SRAM中的程序代碼來實現相應的操作。可以看到，DSP系統調試時，關鍵是要將程序下載到SRAM中，因此如果能將程序代碼通過單片機寫入SRAM中，則同樣可以完成對DSP系統的調試。下面具體介紹在不使用仿真板的情況下，如何運用單片機AT89S5l對DSP芯片TMS320LF2407進行在線調試。

1 硬件設計
1.1 TMS320LF2407在線調試的實現過程
完成DSP系統的調試，首先要將程序的源代碼寫入片外SRAM中。此時，單片機與SRAM組成一個系統，單片機可將分離出來的DSP程序代碼寫入SRAM中。完成這一操作后，切斷單片機與SRAM的聯系，使DSP與SRAM組成一個獨立的系統，并將LF2407配置為微處理方式，即MP／MC引腳置為高電平。這樣DSP系統開始工作，LF2407從外部SRAM的0000H單元處開始執行程序代碼。當修改DSP的程序時，只需修改單片機中相應的代碼區，然后重新寫入SRAM中即可。單片機的ISP功能能非常方便的完成這一過程，實現DSP系統的在線調試。
1.2 硬件實現
單片機選用AT89S5l，該芯片具有在系統編程功能，能通過并口下載線十分方便地修改和下載程序。TMS320LF2407的片外程序RAM選用64K16位的SRAM芯片CY7C102lV，該芯片的BHE和BLE引腳分別用來使能SRAM的高8位和低8位。硬件框圖如圖l所示。

由于89S51是5V供電，而CY7C102lV是3.3V供電，因此要進行5V和3.3V電平的轉換。圖1中，單片機端的地址線和控制線分別通過74LVCl6245和74LVC245將5V電子轉換為3.3V電平。數據線的電平轉換建議采用74LVC245，該芯片采用5V和3.3V雙電源供電，它可以將數據線上的5V和3.3V電平相互轉換，可實現單片機讀、寫RAM中的數據。讀出的數據可以通過串口發送到計算機上，這樣可以檢驗寫入SRAM中的代碼是否正確。89S5l為8位單片機，而CY7Cl02lV和DSP數據位都為16位，所以代碼的寫入要分兩次寫入，先寫低8位，再寫高8位。高8位數據線和低8位數據線之間可以加一個8位的撥碼開關，當向SRAM中寫數據時合上開關，而當要運行DSP時則必須將撥碼開關斷開。當代碼正確寫入SRAM后，將DSP的MP／MC引腳跳至高電平，選擇MP方式運行片外程序RAM復位后，即可以使DSP運行。設計中一定要注意以下情況：由于MCU-SRAM和DSP-SRAM兩個系統的數據線和地址線存在共用的情況，所以當一個系統在運行時，數據線和地址線不能受到另一芯片相關引腳狀態的影響，否則這一系統將無法正常運行。因此，一定要注意控制好各個芯片的片選信號，以保證兩個系統分別運行時地址線和數據線不相互影響。

2 軟件設計
TI公司的CC’C2000編譯后生成的*．out文件為通用對象文件格式(coft)，該格式是一種結構性文件格式，而單片機的燒入程序必須為bex文件格式，所以要將*．out文件轉化為hex文件格式才能燒人單片機中。轉換步驟如下。
①生成*．out形式的公用目標文件(coff)。當在TI公司的集成開發環境CC’C2000下進行程序開發時，都會經過編譯和鏈接，最后生成*．out文件。
②對*．out文件進行提取，從中篩選出對最后裝載有用的代碼和地址信息。
第一步所產生的*．out文件由于是coff格式的文件，其可重定位特性使得用戶可以對程序在允許的地址范圍內靈活地安排。正因為如此，*．out文件還不是完全的可執行代碼，它里面包含有一些關于程序中各個段的諸如起始地址、段長度這樣的輔助信息，如果把這些信息連同程序代碼都裝入DSP內部，程序是不會被正常執行的。這時必須要對*.out進行輔助信息與可執行代碼的提取與分離，這個任務要靠專門的程序完成。這里采用TI公司提供的程序，程序的名稱是：coff_both．exe。它可以在TI的網站上免費下載。
利用該程序將*．out文件進行操作，最后生成所需的*.out.c文件。具體操作是把Coff_both.exe和exam-pie.out文件放在同一目錄下，在DOS命令提示符下鍵入：Coff_both-out example.out，這時就會生成example.out.c格式的文件。該文件的形式見如下。
sectlon=,vectors
src_addr=0x0
length=0x6(6)
dest_addr_0x0
space=0
0x7980,Ox0150,0x7980，0xol50,
0x7980,0x0150,
checksum=0x78D0
seCtlon=．text
src_addr=0x0
length=0xl3(19)
dest_addr=0x150
space=0
0xBE4l，0xBE46，0xBE42，0xBE44，
0xBCEO，0xAE18，0x83FE，0xAE29，
Ox00E8，oxBCE1，0xAEl0，0x0000，
0xAE1A，0xFFAA，0x8B00，0x8B00，
0x8B00，0x7980,0x015E．
Checksum=0xF59
可以看到，這個程序有兩段程序．vect和．text，起始地址分別為0000h和0150h，分別由6個字和19個字的代碼組成。這些十六進制代碼則是最后真正被執行的LF2407程序代碼，也是單片機需要寫入SRAM中的代碼。
第二步生成的*.out.c文件明確地告訴了程序有幾個段，每個段的大小，段的起始地址以及每個段的十六進制代碼。有了這個文件，就知道該寫些什么內容到SRAM中去才能夠開始執行LF2407的程序了。接下來要做的就是編寫單片機的應用程序把*.out.c文件中的十六進制代碼寫入SRAM內部。程序框圖如圖2所示。

3 結 論
通過單片機對LF2407進行程序裝載屬于一種基于RAM的在線編程，它不用對程序存儲器進行燒寫，屬于一種軟配置。利用單片機AT89S5l的ISP功能可以實現程序的修改和燒寫，使系統具有在線開發的特點。