用DSP軟件編程實現的引導裝載系統分析
「在現代生活中，計算機系統發揮著越來越重要的作用。引導裝載程序對計算機系統的應用有著特殊的意義。由于傳統技術的限制，現有的引導裝載系統在應用的過程中存在著一定的問題和不足。本文通過分析引導裝載系統的功能，結合數字信號處理軟件的發展現狀，提出了基于數字信號處理軟件編程的引導裝載系統。并結合時代技術發展的特點，對引導裝載系統的硬件系統設計方法和軟件功能實現方法進行了探討。這些研究對數字信號處理軟件的應用和引導裝載系統的發展有著重要的意義，有很好的現實價值。(2023-2-25)」
關鍵詞：數字信號;信號處理;引導裝載
中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）01-0152-02
0 引言
計算機系統作為信息化系統的重要組成部分，在信息化時代中的發展一直是人們關注的重點之一。引導程序的應用在計算機系統的功能發揮中扮演著重要的角色。由于引導程序自身的功能特殊性，長期以來，人們對引導程序的發展也十分重視，并逐漸形成了比較成熟的引導系統建設體系，在計算機系統應用中發揮出了重要的作用。
隨著新技術的發展和應用，現有的引導程序逐漸暴露出自身的不足和缺陷。利用新技術推動引導程序的發展也越來越受到人們的關注。數字信號處理（DSP）軟件的應用對引導程序的編程與發展等都有著特殊的意義。因此，在現有技術的基礎上，推動基于DSP軟件編程的引導裝載程序的發展逐漸成為了人們關注的重點之一。
本文擬通過分析引導裝載系統的功能特點，對基于DSP軟件編程的引導裝載系統的實現方法進行研究探討。
1 引導裝載系統與DSP軟件編程
1.1 引導裝載系統的功能分析
隨著信息化技術的發展和普及，人們已經逐漸走入了信息化時代中。計算機系統憑借著自身的數據處理能力和信息傳遞能力，在信息化時代中扮演著重要的角色。長期以來，計算機系統的應用和發展也一直受到人們的重點關注。
引導系統在計算機工作的過程中有著特殊的應用。當計算機進入啟動狀態后，首先需要利用設備進行必要性的指令和數據的輸入，才能夠進行后續的程序輸入工作。這一過程就被稱為引導過程。
在微型計算機的應用中，引導系統的功能發揮備受關注。由于自身規模的限制，許多微型計算機不具備程序即時輸入系統，需要事先利用鍵盤等編輯好程序，再利用引導程序將相應的程序輸入到計算機的隨機存儲器中。在此過程中，引導程序會直接關系到工作程序的輸入質量等。因此，引導程序的發展也越來越受到人們的關注。
1.2 DSP軟件編程的發展現狀分析
DSP軟件編程是指可以實時運行在DSP芯片上，與硬件開發板相結合在線編程和調試應用程序的編輯等。DSP軟件又被稱為數字信號處理軟件。目前比較成熟的DSP芯片內部采用程序和數據分開的哈佛結構，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實現各種數字信號處理算法。
由于DSP芯片的特點，例如可以同時訪問指令和數據、支持流水線操作，使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行等，其應用對引導裝載系統的實現有著特殊的意義。
目前DSP軟件編程技術的發展已經比較成熟，例如比較常用的包括CCS開發平臺、VDSP++開發平臺等等。這些開發平臺廣泛采用了C語言編程方式，能夠滿足大部分情況下的DSP軟件的功能應用。
2 基于DSP軟件編程的引導裝載系統
2.1 引導裝載系統的硬件系統設計
要實現良好的引導裝載功能，首先需要對系統的硬件工作系統進行確定。本文通過綜合分析多方資料，最終確定了MS320VC5410數字信號處理器作為硬件系統的基礎。
MS320VC5410數字信號處理器屬于美國TI公司推出的TMS320VC54x系列定點DSP中的一種，目前已經得到了廣泛的應用，具有比較好的應用基礎。MS320VC5410數字信號處理器采用了LQFP封裝，共計有144個管腳，不同的管腳具有不同的功能。在供電方式方面，MS320VC5410數字信號處理器選擇了3.3V的I/O電壓和2.5V的核電壓供電，在供電穩定性方面有比較大的優勢。同時，該處理器采用了多總線并行結構，其中包括3個獨立的16位數據總線和1個程序總線，可以滿足大部分情況下的應用需求。
在引導裝載的過程中，需要利用數字信號處理器將程序引入到隨機儲存器中。因此，還需要選擇適配的存儲器。本文根據MS320VC5410數字信號處理器的工作特點，選擇了由ST公司推出的M29W400系列FLASH存儲器。該系列存儲器具有4MB的容量，支持16位操作模式，與MS320VC5410數字信號處理器工作特性匹配性比較高。而且，M29W400系列存儲器在進行讀寫和擦除的過程中，不需要進行額外的高電壓供應。因此，其在應用靈活性方面具有更好的表現。
2.2 引導裝載系統的軟件功能實現
在完成硬件系統的選擇后，還需要進行軟件的編輯，才能夠實現相應的功能。本文通過分析引導系統需要具備的功能，對其實現方法進行了研究。
在引導裝載系統應用的過程中，首先需要實現引導功能，隨后再進行裝載工作。因此，軟件部分首先需要進行中斷工作，進行程序跳轉，執行引導工作，將代碼移植到存儲器中。在完成上述工作后，再跳轉到移植后的代碼中，繼續執行程序。
根據上述功能需求，本文認為軟件代碼中需要進行引導程序、用戶程序、中斷向量表和連接命令文件四部分內容。其中，設計的重點應該集中在引導程序中，具體方法是利用程序指針進行程序的跳轉。本文根據相關資料，進行代碼設置：
3 結語
為了推動引導裝載系統的未來發展，本文通過分析其功能結構，結合DSP軟件編程的發展現狀，對基于DSP軟件的引導裝載系統的硬件與軟件實現方法進行了總結，介紹了由MS320VC5410數字信號處理器和M29W400系列存儲器組成的硬件系統部分，并對其引導代碼的實現方法進行了介紹。這些研究對DSP軟件編程的應用和引導裝載系統的發展有很好的幫助。
參考文獻
[1] 楊力波，潘志鉑.用DSP軟件編程實現的引導裝載系統[J].國外電子元器件，2003（01）：15-19.
[2] 羅曉莉，解楠，張博.TMS320C6713對片外FLASH引導裝載的實現[J].核電子學與探測技術，2010（06）：36-38.
[3] 聶宜云，徐瑞琴，劉梅.基于TMS320C32的嵌入式系統的設計與實現[J].航空精密制造技術，2010，46（3）：25-28.
(mKgV)
中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）01-0152-02
0 引言
計算機系統作為信息化系統的重要組成部分，在信息化時代中的發展一直是人們關注的重點之一。引導程序的應用在計算機系統的功能發揮中扮演著重要的角色。由于引導程序自身的功能特殊性，長期以來，人們對引導程序的發展也十分重視，并逐漸形成了比較成熟的引導系統建設體系，在計算機系統應用中發揮出了重要的作用。
隨著新技術的發展和應用，現有的引導程序逐漸暴露出自身的不足和缺陷。利用新技術推動引導程序的發展也越來越受到人們的關注。數字信號處理（DSP）軟件的應用對引導程序的編程與發展等都有著特殊的意義。因此，在現有技術的基礎上，推動基于DSP軟件編程的引導裝載程序的發展逐漸成為了人們關注的重點之一。
本文擬通過分析引導裝載系統的功能特點，對基于DSP軟件編程的引導裝載系統的實現方法進行研究探討。
1 引導裝載系統與DSP軟件編程
1.1 引導裝載系統的功能分析
隨著信息化技術的發展和普及，人們已經逐漸走入了信息化時代中。計算機系統憑借著自身的數據處理能力和信息傳遞能力，在信息化時代中扮演著重要的角色。長期以來，計算機系統的應用和發展也一直受到人們的重點關注。
引導系統在計算機工作的過程中有著特殊的應用。當計算機進入啟動狀態后，首先需要利用設備進行必要性的指令和數據的輸入，才能夠進行后續的程序輸入工作。這一過程就被稱為引導過程。
在微型計算機的應用中，引導系統的功能發揮備受關注。由于自身規模的限制，許多微型計算機不具備程序即時輸入系統，需要事先利用鍵盤等編輯好程序，再利用引導程序將相應的程序輸入到計算機的隨機存儲器中。在此過程中，引導程序會直接關系到工作程序的輸入質量等。因此，引導程序的發展也越來越受到人們的關注。
1.2 DSP軟件編程的發展現狀分析
DSP軟件編程是指可以實時運行在DSP芯片上，與硬件開發板相結合在線編程和調試應用程序的編輯等。DSP軟件又被稱為數字信號處理軟件。目前比較成熟的DSP芯片內部采用程序和數據分開的哈佛結構，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實現各種數字信號處理算法。
由于DSP芯片的特點，例如可以同時訪問指令和數據、支持流水線操作，使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行等，其應用對引導裝載系統的實現有著特殊的意義。
目前DSP軟件編程技術的發展已經比較成熟，例如比較常用的包括CCS開發平臺、VDSP++開發平臺等等。這些開發平臺廣泛采用了C語言編程方式，能夠滿足大部分情況下的DSP軟件的功能應用。
2 基于DSP軟件編程的引導裝載系統
2.1 引導裝載系統的硬件系統設計
要實現良好的引導裝載功能，首先需要對系統的硬件工作系統進行確定。本文通過綜合分析多方資料，最終確定了MS320VC5410數字信號處理器作為硬件系統的基礎。
MS320VC5410數字信號處理器屬于美國TI公司推出的TMS320VC54x系列定點DSP中的一種，目前已經得到了廣泛的應用，具有比較好的應用基礎。MS320VC5410數字信號處理器采用了LQFP封裝，共計有144個管腳，不同的管腳具有不同的功能。在供電方式方面，MS320VC5410數字信號處理器選擇了3.3V的I/O電壓和2.5V的核電壓供電，在供電穩定性方面有比較大的優勢。同時，該處理器采用了多總線并行結構，其中包括3個獨立的16位數據總線和1個程序總線，可以滿足大部分情況下的應用需求。
在引導裝載的過程中，需要利用數字信號處理器將程序引入到隨機儲存器中。因此，還需要選擇適配的存儲器。本文根據MS320VC5410數字信號處理器的工作特點，選擇了由ST公司推出的M29W400系列FLASH存儲器。該系列存儲器具有4MB的容量，支持16位操作模式，與MS320VC5410數字信號處理器工作特性匹配性比較高。而且，M29W400系列存儲器在進行讀寫和擦除的過程中，不需要進行額外的高電壓供應。因此，其在應用靈活性方面具有更好的表現。
2.2 引導裝載系統的軟件功能實現
在完成硬件系統的選擇后，還需要進行軟件的編輯，才能夠實現相應的功能。本文通過分析引導系統需要具備的功能，對其實現方法進行了研究。
在引導裝載系統應用的過程中，首先需要實現引導功能，隨后再進行裝載工作。因此，軟件部分首先需要進行中斷工作，進行程序跳轉，執行引導工作，將代碼移植到存儲器中。在完成上述工作后，再跳轉到移植后的代碼中，繼續執行程序。
根據上述功能需求，本文認為軟件代碼中需要進行引導程序、用戶程序、中斷向量表和連接命令文件四部分內容。其中，設計的重點應該集中在引導程序中，具體方法是利用程序指針進行程序的跳轉。本文根據相關資料，進行代碼設置：
3 結語
為了推動引導裝載系統的未來發展，本文通過分析其功能結構，結合DSP軟件編程的發展現狀，對基于DSP軟件的引導裝載系統的硬件與軟件實現方法進行了總結，介紹了由MS320VC5410數字信號處理器和M29W400系列存儲器組成的硬件系統部分，并對其引導代碼的實現方法進行了介紹。這些研究對DSP軟件編程的應用和引導裝載系統的發展有很好的幫助。
參考文獻
[1] 楊力波，潘志鉑.用DSP軟件編程實現的引導裝載系統[J].國外電子元器件，2003（01）：15-19.
[2] 羅曉莉，解楠，張博.TMS320C6713對片外FLASH引導裝載的實現[J].核電子學與探測技術，2010（06）：36-38.
[3] 聶宜云，徐瑞琴，劉梅.基于TMS320C32的嵌入式系統的設計與實現[J].航空精密制造技術，2010，46（3）：25-28.
(mKgV)