TigerSharc系列DSP启动管理芯片及方法技术

TigerSharc系列DSP启动管理芯片，包括接口单元、双口RAM单元、管理单元及DSP下载管理单元；还包括Flash驱动单元和NOR Flash芯片；管理单元与Flash驱动单元相连；双口RAM单元经Flash驱动单元连接至NOR Flash芯片；NOR Flash芯片经Flash驱动单元与DSP下载管理单元通信。管理芯片提供了NOR Flash芯片和外部总线启动两种启动模式，并改进了Host boot启动方法，可极大的提高TigerSharc系列DSP芯片的启动速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字信号处理
，涉及一种应用于TigerSharc系列DSP芯片的启动管理芯片。
技术介绍
TigerSharc系列DSP芯片是ADI公司高性能DSP芯片，具有超强的运算处理能力，其执行效率高达4800MMACS，处理器主频高达600Mhz，片内RAM高达24Mbits；芯片内部含有两个独立的运算核心，最高可以在一个时钟周期内执行4条指令。此系列芯片具有多DSP协同处理能力，最多可达8片DSP协同处理，适合在高速高性能信号处理领域应用。由于TS20x没有片内非可易失程序存储器，因此芯片只能通过外部导入程序。其程序下载的模式共有4种：PROMboot，Hostboot，LinkPortboot和Noboot。其中PROMboot较为常用，但保密性差；LinkPortboot主要用于DSP芯片间程序的下载，通用性较差；Noboot主要用于调试，一般不推荐使用；Hostboot在共总线系统中有其独到的优势，可使用主机通过外部总线实现芯片启动，这种方法可以实现TigerSharc系列DSP芯片和其它系统之间良好的兼容。而Hostboot启动在启动过程中对DSP的写入时序要求较为严格，启动过程比较容易出错，同时对较长的启动代码，Hostboot模式启动较慢。传统的TigerSharc系列DSP芯片的Hostboot的启动方式为：利用DSP的外总线，向DSP的AUTODMA端口(固定地址)发送启动程序。其启动程序的过程使用AUTODMA接收，Host主机在启动过程中具有总线的控制权。这种启动模式可以较为灵活的实现从外总线上实现DSP的启动，比较适合使用FPGA或者其他处理器通过常用的外部总线向TigerSharc系列DSP进行程序下载。在bootloader以及最后一个session的头5个Words写入DSP芯片之后，需要加入延时。同时在每一个Word写入之后都需要等待DSP处理完以后才可以写入下一个Word，且非零代码段和零代码段的处理时间不同。如果写入速度过快，极易造成芯片无法启动。同时写入数据还受到确认信号ACK、总线锁死信号BUSLOCK、总线允许信号HBG的制约，必须在DSP准备好的情况下才可以写入。否则如果有1个数据丢失都将导致DSP无法启动。由于代码段的代码内容下载占整个程序下载过程时间的绝大多数，每一个Word的写入，都需要的等待DSP的响应。这将影响DSP的快速启动，代码的长度越长，启动时间就越长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对原有Hostboot启动方法的不足，设计一种改进的Hostboot启动方法，即基于Hostboot启动方法的DSP管理芯片，实现多片TigerSharc系列DSP芯片的快速启动。本专利技术的技术方案为：TigerSharc系列DSP启动管理芯片，包括接口单元、双口RAM单元、管理单元及DSP下载管理单元；接口单元分别与双口RAM单元和管理单元相连；管理单元经控制线连接至外部控制系统，还分别与双口RAM单元及DSP下载管理单元相连；DSP下载管理单元经并行总线连接至至少一片TigerSharc系列DSP芯片，且TigerSharc系列DSP芯片不超过8片，即一片启动管理芯片最多驱动8片DSP芯片；还包括Flash驱动单元和NORFlash芯片；管理单元与Flash驱动单元相连；双口RAM单元经Flash驱动单元连接至NORFlash芯片；NORFlash芯片经Flash驱动单元与DSP下载管理单元通信。优选的是：接口单元包括PCI总线接口、CAN总线接口和RS232总线接口，均与管理单元及双口RAM单元相连。优选的是：还包括看门狗管理电路，分别与每个TigerSharc系列DSP芯片相接。采用TigerSharc系列DSP启动管理芯片进行TigerSharc系列DSP启动管理的方法，先经管理单元选择启动模式；管理单元控制选择经接口单元下载DSP启动程序，或选择经NORFlash芯片启动或经外部总线启动；若选择经NORFlash芯片启动，DSP启动程序存储到NORFlash芯片中，TigerSharc系列DSP芯片经DSP下载管理模块读取TigerSharc系列DSP芯片中的启动程序；若选择经外部总线启动，DSP启动程序经双口RAM、DSP下载管理单元传递到TigerSharc系列DSP芯片。优选的是：DSP启动程序包括代码段部分和256words的Bootloader部分，代码段部分包括顺次首尾相接的N段代码段，N的数量与TigerSharc系列DSP芯片的数量相同。非零代码段包含：(1)非零代码段标头信息，(2)非零代码段的存放地址，(3)非零代码段的内容。其中非零代码段标头信息包含：(1)本代码段标识类别信息(非零代码段、零代码段、最终代码段)，(2)非零代码段所属的TigerSharc系列DSP芯片的ID号，(3)本非零代码段的内容长度。零代码段包含：(1)零代码段标头信息，(2)零代码段的存放地址。其中零代码段标头信息包含：(1)本代码段标识类别信息(非零代码段、零代码段、最终代码段)，(2)零代码段所属的TigerSharc系列DSP芯片的ID号，(3)本零代码段的内容长度。最终代码段包含：(1)最终代码段标头信息，(2)最终代码段的存放地址，(3)最终代码段的内容。其中最终代码段标头信息包含：(1)本代码段标识类别信息(非零代码段、零代码段、最终代码段)，(2)最终代码段所属的TigerSharc系列DSP芯片的ID号。(3)256words的最终代码信息。将Bootloader部分写入TigerSharc系列DSP芯片的AutoDAM地址；读取代码段中TigerSharc系列DSP芯片的ID信息；判断代码段中TigerSharc系列DSP芯片的ID信息是否与当前下载该程序的TigerSharc系列DSP芯片的ID号相等；若不相等则顺序向下读取下一段代码段；若相等，则判断本段代码段是否为最终代码段；若本代码段非最终代码段，根据本代码段的大小信息和地址信息，使用1级流水线读写的方式，通过DSP并行总线，将本代码段内容写入相应的DSP内存中。若本代码段是最终代码段，则将最终代码段写入DSP内存中，完成本DSP的启动。更进一步的：DSP启动程序更新时，将更新程序重新下载到NORFlash芯片中。更进一步的：代码段包括非零代码段、零代码段和最终代码段；非零代码段中包含代码段所属TigerSharc系列DSP芯片的ID信息，代码段存放的地址信息、代码段的大小和代码...

【技术保护点】
TigerSharc系列DSP启动管理芯片，其特征在于：包括接口单元、双口RAM单元、管理单元及DSP下载管理单元；所述接口单元分别与双口RAM单元和管理单元相连；所述管理单元经控制线连接至外部控制系统，还分别与双口RAM单元及DSP下载管理单元相连；所述DSP下载管理单元经并行总线连接至至少一片TigerSharc系列DSP芯片；还包括Flash驱动单元和NOR Flash芯片；管理单元与Flash驱动单元相连；双口RAM单元经Flash驱动单元连接至NORFlash芯片；NORFlash芯片经Flash驱动单元与DSP下载管理单元通信。

【技术特征摘要】
1.TigerSharc系列DSP启动管理芯片，其特征在于：包括接口单元、双口RAM单元、管理
单元及DSP下载管理单元；所述接口单元分别与双口RAM单元和管理单元相连；所述管
理单元经控制线连接至外部控制系统，还分别与双口RAM单元及DSP下载管理单元相连；
所述DSP下载管理单元经并行总线连接至至少一片TigerSharc系列DSP芯片；还包括Flash
驱动单元和NORFlash芯片；管理单元与Flash驱动单元相连；双口RAM单元经Flash
驱动单元连接至NORFlash芯片；NORFlash芯片经Flash驱动单元与DSP下载管理单元
通信。
2.如权利要求1所述的TigerSharc系列DSP启动管理芯片，其特征在于：所述接口单元包
括PCI总线接口、CAN总线接口和RS232总线接口，均与管理单元及双口RAM单元相
连。
3.如权利要求1所述的TigerSharc系列DSP启动管理芯片，其特征在于：还包括看门狗管
理电路，分别与每个TigerSharc系列DSP芯片相接。
4.采用权利要求1所述的TigerSharc系列DSP启动管理芯片进行TigerSharc系列DSP启动
管理的方法，其特征在于：
管理单元控制经接口单元下载DSP启动程序，选择经NORFlash芯片启动或经外部
总线启动；
若选择经NORFlash芯片启动，DSP启动程序存储到NORFlash芯片中，TigerSharc
系列DSP芯片经DSP下载管理模块读取TigerSharc系列DSP芯片中的启动程序；
若选择经外部总线启动，DSP启动程序经双口RAM、DSP下载管理单元传递到
TigerSharc系列DSP芯片。
5.如权利要求4所述的TigerSharc系列DSP下载管理芯片进行TigerSharc系列DSP启动管
理的方法，其特征在于：
DSP启动程序包括代码段部分和256words的Bootloader部分，所述代码段部分包括
顺次首尾相接的N段代码段，N的数量与TigerSharc系列DSP芯片的数量相同，每段代
码段中包含代码段所属TigerSharc系列DSP芯片的ID信息、代码段存放的地址信息和
256words的最终代码信息；
将Bootloader部分写入TigerSharc系列DSP芯片的AutoDAM地址；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震，孙国斌，张小松，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37