基于CAN總線的TI DSP 28335程序燒錄技術(shù)

袁維蓉

本文詳細(xì)介紹了目前DSP芯片程序燒錄的一般方式和其存在的諸多問題，基于此原因針對(duì)性地開發(fā)了一種基于CAN總線的TI DSP 28335芯片程序的燒錄方法。此方法接線簡(jiǎn)單便捷，燒寫速度比傳統(tǒng)方式快幾倍。

電機(jī)控制器主控芯片目前大多采用TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器（簡(jiǎn)稱DSP）芯片，如TMS320LF2407，TMS320F2812，TMS320F28335（下文簡(jiǎn)稱28335）等，28335又因具有高性能靜態(tài)COMS技術(shù)，主頻高達(dá)150MHz，還具有高性能的32位CPU以及增強(qiáng)型的CAN模塊等優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)前電機(jī)控制器主控芯片的首選。

目前28335芯片程序燒寫技術(shù)背景

目前，常用的DSP程序燒寫有三種方法：利用仿真器燒寫、通過撥碼開關(guān)選擇芯片引導(dǎo)程序及CAN通訊單行燒寫。

大多目前，DSP程序燒寫一般是利用仿真器完成來(lái)進(jìn)行。DSP與仿真器通過JATG接口（2×7的雙排插針）進(jìn)行連接，而雙排插針只能布置在控制板上，無(wú)法引出到控制器殼體外，控制器一旦封蓋后就不方便再進(jìn)行程序升級(jí)；雖然在產(chǎn)品定型前的就算在程序調(diào)試階段可以使用仿真器進(jìn)行程序燒寫，但仿真器插拔次數(shù)過多接口就會(huì)造成接口松動(dòng)，造成接觸不良，經(jīng)常出現(xiàn)導(dǎo)致DSP與CCS應(yīng)用軟件連接不上的問題故障。

后來(lái)，有些也有部分用戶通過目標(biāo)板上的撥碼開關(guān)選擇芯片引導(dǎo)程序，采用SPI＼SCI串口或CAN通訊等方式燒錄程序。由于這種方式需進(jìn)行撥碼開關(guān)選擇，均需對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行操作，且SPI＼SCI為串口通訊，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程燒寫，且燒寫時(shí)間長(zhǎng)，都不是程序燒寫的最佳方式。

再后來(lái)又出現(xiàn)了CAN通訊單行燒寫是另一種燒寫方式，其應(yīng)用于CAN通訊郵箱少的DSP芯片，通過采用少量郵箱進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，等待上位機(jī)目標(biāo)代碼完整傳送完一行數(shù)據(jù)后將該行數(shù)據(jù)燒寫到FLASH對(duì)應(yīng)地址中，完成本行燒寫后再進(jìn)行下一行數(shù)據(jù)傳輸。由于采用較少郵箱傳送數(shù)據(jù)，決定了通訊傳輸速度慢，進(jìn)而影響整個(gè)程序燒寫的速度，這種方式也不是DSP28335最佳CAN通訊燒寫程序方法。

鑒于這些缺陷，以上幾種燒錄方法對(duì)控制器在廠內(nèi)的程序調(diào)試和用戶現(xiàn)場(chǎng)的程序升級(jí)均不能方便完成。因此，我們針對(duì)28335芯片設(shè)計(jì)開發(fā)了一種快速、便捷的利用CAN通訊進(jìn)行DSP程序代碼燒錄的方法。

28335平臺(tái)CAN程序燒寫的技術(shù)方案

工作原理介紹。本技術(shù)采用上位機(jī)程序，將CCS編譯輸出的.OUT文件燒錄到DSP28335控制芯片中，計(jì)算機(jī)與DSP28335之間的通訊工具可采用以太網(wǎng)CAN-BUS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此可利用以太網(wǎng)進(jìn)行控制芯片的程序燒寫，也可采用普通CAN卡進(jìn)行上位機(jī)與DSP28335之間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行程序燒寫。燒寫系統(tǒng)構(gòu)成。本技術(shù)采用上位機(jī)程序，將CCS編譯輸出.的OUT文件燒錄到DSP28335控制芯片中，計(jì)算機(jī)與DSP28335之間的通訊工具可采用以太網(wǎng)CAN-BUS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此可利用以太網(wǎng)進(jìn)行控制芯片的程序燒寫，也可采用普通CAN卡進(jìn)行上位機(jī)與DSP28335之間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行程序燒寫。

程序燒寫過程中，上位機(jī)采用VC6.0軟件進(jìn)行編寫，上位機(jī)能將.OUT文件轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制代碼，并通過CAN郵箱將程序代碼發(fā)送至DSP28335芯片，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)DSP28335回傳標(biāo)志，以確定下一步進(jìn)行的燒寫流程；為確保CAN通訊掉線后或DSP28335燒寫錯(cuò)誤后重新進(jìn)行程序燒寫，上位機(jī)具有重新燒寫功能。

DSP28335程序的需編寫程序燒寫功能模塊，其通過定時(shí)查詢上位機(jī)程序燒寫指令，根據(jù)指令進(jìn)入程序燒寫流程。為配合上位機(jī)燒寫流程，DSP28335程序根據(jù)燒寫狀態(tài)，回傳燒寫其狀態(tài)到上位機(jī)，包括燒寫正確、連續(xù)燒寫、重新燒寫及燒寫完成等狀態(tài)標(biāo)志。為提高燒寫速度，程序燒寫功能模塊充分利用了DSP28335的32個(gè)郵箱與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用多行目標(biāo)程序同時(shí)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

程序燒寫的具體過程包含以下幾個(gè)步驟：

工作過程描述。用仿真器將包含CAN燒寫程序功能的代碼燒錄到DSP（DSP芯片第一次下載用戶代碼所采用的燒寫方式）；根據(jù)硬件線路連接圖將DSP的CAN總線與CAN卡以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接；利用CAN通訊將上位機(jī)“FLASH擦除”和“程序燒寫”命令發(fā)送到DSP；DSP收到命令后進(jìn)行相關(guān)參數(shù)配置、API版本校對(duì)及密碼解鎖等處理，如果以上處理成功則進(jìn)行下一步，失敗則提示上位機(jī)需重新進(jìn)行第3步操作；DSP利用FLASH擦除函數(shù)對(duì)指定FLASH區(qū)進(jìn)行擦除，擦除成功進(jìn)行下一步，失敗則提示上位機(jī)需重新進(jìn)行第3步操作；DSP對(duì)燒寫模塊子函數(shù)變量進(jìn)行初始化配置；通過上位機(jī)界面選擇需要燒錄的目標(biāo)程序（.OUT文件），上位機(jī)軟件將其轉(zhuǎn)化成16進(jìn)制格式文件，選擇界面上的“程序燒錄”，上位機(jī)軟件將目標(biāo)程序通過CAN總線傳輸程序代碼，同時(shí)下傳代碼校驗(yàn)碼；DSP接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行校驗(yàn)及解析，校對(duì)代碼是否正確，如果有誤則將錯(cuò)誤信息傳送給上位機(jī)，上位機(jī)進(jìn)行重新燒錄等處理；代碼正確則利用FALSH燒錄函數(shù)進(jìn)行代碼燒錄；循環(huán)直到DSP解析出程序燒寫已經(jīng)完成時(shí)，DSP進(jìn)入初始化程序段，并將燒寫完成標(biāo)記上傳給上位機(jī)，程序燒寫操作結(jié)束。

CAN程序燒寫的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

利用CAN通訊進(jìn)行DSP程序燒寫的特點(diǎn)：本技術(shù)為提高CAN燒寫速度，上位機(jī)采用VC6.0進(jìn)行編寫，其能完成下位機(jī)程序（.OUT文件）轉(zhuǎn)換，并運(yùn)用VC多線程技術(shù)，縮短接收和下傳數(shù)據(jù)等待時(shí)間以及接收和下傳數(shù)據(jù)之間的銜接時(shí)間。充分利用DSP28335多郵箱的優(yōu)勢(shì)，采用一次多行數(shù)據(jù)傳輸、燒寫，在程序中采取了防跳行、漏行措施，在確保燒寫正確的前提下，實(shí)現(xiàn)高速CAN通訊燒寫程序。

利用CAN通訊進(jìn)行DSP程序燒寫的優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于傳統(tǒng)的程序燒寫方式，本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程燒寫程序，極大地方便了對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行程序升級(jí)、替換。在程序燒寫方式中利用DSP28335芯片CAN通訊郵箱多的優(yōu)勢(shì)，采用多行傳輸數(shù)據(jù)、燒寫，相對(duì)于單行燒寫技術(shù)，本技術(shù)將鋤程序燒寫速度提高近20倍，本技術(shù)在實(shí)際燒寫447，124字節(jié)大小的.OUT文件所需時(shí)間在5S左右，極大提高了對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行程序升級(jí)、替換調(diào)試程序的效率。

由于本技術(shù)可以通過英特網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和代碼燒寫，鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)可將廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車電機(jī)控制器的廠內(nèi)DSP程序調(diào)試和用戶現(xiàn)場(chǎng)DSP程序的升級(jí)換代。由于本技術(shù)可以通過英特網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和代碼燒寫，為以后產(chǎn)品的產(chǎn)品程序升級(jí)、用戶服務(wù)提供了極大的方便，同時(shí)，也為公司節(jié)約了出差成本，用戶也能得到及時(shí)的升級(jí)服務(wù)。也進(jìn)一步降低了公司的服務(wù)及開發(fā)成本。