基于DSP28335的程序加载和资源优化配置的研究与实现

摘要

随着用户需求的提升，程序规模的扩大，对已投入设备使用的用户软件的加载升级及执行效率，成为程序开发过程中的重要环节。为了解决目前程序加载方式存在的高成本、操作不便、可靠性及程序执行的实时性问题，本文主要研究并实现了基于串口的在应用编程(LAP)方法和用户程序在运行过程中的优化配置方法。
　　首先，通过比较程序加载的方案，采用“IAP+串口”编程方式，即通过程序来烧写用户程序。实现IAP功能需要设计专门的烧写引导控制软件(KPL)来擦写内部存储器，KPL采用模块化的设计方案，主要包括SCI初始化配置、通信帧接收、解析及处理模块，响应帧发送模块，Flash擦写及校验函数等;接着分析引导加载机理，制作了符合要求的KPL数据流结构，在SCI引导模式控制下加载至RAM区，再通过调用API功能函数，实现KPL软件的固化。为了方便操作，开发了基于VC6.0的上位机调试界面，通过串行通讯协议和KPL建立通讯，从而完成用户程序的Flash编程。通过引入CRC校验机制来保证主从机传输数据的准确性、可靠性。
　　其次，通过分析Flash引导启动模式和CMD文件的机理，编写了移植程序并嵌入到用户工程源文件中，该程序在每次上电启动流程中自动加载运行，执行搬移功能，之后再跳转到RAM空间执行用户程序。
　　最后，以“DSP28335最小系统+外扩资源”为硬件平台，对各功能模块和通讯协议进行了测试，验证所设计的软、硬件环境合理可行。本课题最终完成了在某实际工程实例成功固化到Flash中，之后再移植到高速的RAM中运行，表明所设计的方案具有一定的实用价值。

目录

摘要

注释表

第一章 绪论

1．1 课题的重要性和意义

1．2 课题的国内外研究现状

1．2．1 程序加载升级的现状分析

1．2．2 资源优化配置的研究现状

1．3 课题研究内容

1．3．1 拟采用的研究方案

1．3．2 研究内容

1．4 论文章节安排

第二章 总体设计方案

2．1 引言

2．2 程序加载和资源优化的工作原理

2．3 硬件平台构建

2．3．1 DSP概述

2．3．2 DSP28335的性能及优势

2．4 软件总体设计方案

2．4．1 程序加载软件架构

2．4．2 程序移植方案分析

2．5 本章小结

第三章 硬件平台电路设计

3．1 引言

3．2 CPU最小系统设计

3．2．1 供电方案设计

3．2．2 时钟电路

3．2．3 复位电路设计

3．2．4 引导模式选择电路

3．2．5 JTAG接口电路设计

3．3 SCI外围电路设计

3．3．1 串行通信接口选择

3．3．2 RS-232转换电路设计

3．4 基于XINTF的片外资源扩展

3．4．1 DSP28335存储映射空间概述

3．4．2 外部扩展接口(XINTF)

3．4．3 Flash存储空间扩展

3．4．4 SRAM存储空间扩展

3．5 本章小结

第四章 软件总体设计与实现

4．1 引言

4．2 DSP软件开发平台

4．2．1 集成开发环境CCS组件及功能介绍

4．2．2 代码产生工具

4．2．3 程序开发语言的编程方法

4．3 DSP代码优化

4．3．1 选择合适的算法和数据结构

4．3．2 利用自带的优化措施

4．4 程序加载软件设计流程

4．5 串行通讯协议

4．5．1 数据字符格式

4．5．2 通讯帧格式

4．5．3 CRC差错校验机制的引入

4．6 上位机端程序设计

4．7 烧写引导控制软件设计

4．7．1 片上SCI模块初始化配置

4．7．2 通信帧接收模块

4．7．3 通信帧解析模块

4．7．4 响应帧发送模块

4．7．5 通信帧处理模块

4．7．6 Flash擦除、编程及完整性校验程序设计

4．7．7 CRC算法在DSP中的设计

4．8 在应用编程IAP实现方案选择

4．9 烧写引导控制软件的固化

4．9．1 BootLoader概述

4．9．2 程序BootLoader模式的选择

4．9．3 SCI Boofloader引导机理

4．9．4 KPL程序代码格式转换

4．9．5 烧写引导控制软件的定位

4．10 扩展Flash驱动程序设计

4．11 移植程序设计

4．11．1 段的空间分配

4．11．2 移植环节代码设计

4．11．3 CMD文件配置

4．12 部分代码搬移

4．12．1 搬移思路

4．12．2 具体搬移操作流程

4．13 片外RAM驱动程序

4．14 本章小结

第五章 系统测试与方案验证

5．1 引言

5．2 CPU最小系统硬件测试

5．2．1 上电后基本参数测试

5．2．2 仿真环境连接测试

5．3 存储功能模块测试

5．3．1 测试平台的建立

5．3．2 RAM模块测试程序设计与测试结果

5．3．3 Flash模块扇区测试方案设计与结果

5．4 通讯模块测试方案与测试结果

5．4．1 协议的测试和分析

5．4．2 CRC校验算法的测试和分析

5．5 IAP编程实验

5．6 程序移植实验验证及结果

5．7 本章小结

第六章 总结和展望

6．1 已完成工作总结

6．2 后续工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文