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【DSP】【第二篇】了解C6678和创建工程

2022-07-06 12:24:00 【Kshine2017】

2022年6月16日

1. TMS320C6678

这里的字母C表示CMOS工艺。
C66x系列的核心。C6655 单核，C6657 双核，C6678 八核。
采用KeyStone架构。
4路SRIO。
功耗较大，运行时需要散热片和风扇。

1.1 KeyStone架构

在这里插入图片描述

1.1.1 Memory Subsystem 内存子系统

（1）64位DDR3，EMIF

EMIF是External Memory Interface的简称，方便DSP和FPGA之间进行大量数据交换。
DDR,表示双倍数据速率SDRAM。
（2）MSMC，The Multicore Shared Memory Controller
MSMC，4MB，MSM，SRAM。
多核共享内存控制器 (MSMC) 管理多核设备中多个 TMS320C66x CorePacs、DMA、其他主控外设和 EMIF 之间的流量（manage traffic）。
MSMC 还提供了一个共享的片上 SRAM，可供所有 C66x CorePacs 和设备上的主控外设访问。
MSMC 为从系统主机访问 MSMC SRAM 和 DDR3 内存提供内存保护。
C6678的MSMC负责处理系统中所有的master（包括8个核，以及SMS和SES接口）对MSMC SRAM和DDR3的访问请求。

1.2 BootRom

通过TeraNet总线，可以访问BootRom。
地址范围：0x20B00000-0x20B1FFFF，128KB。
DSP使用BootRom，可以支持多种启动过程。
ROM Bootloader (RBL) 使用一组参数表来执行引导过程。 BootRom从I2C EEPROM（或者从SPI设备）中读取参数表，每个参数表为0x80字节。
参数表分为通用部分参数和专用部分参数。

1.2.1 启动参数表-通用部分

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1.2.2 启动参数表-专用部分

1.2.2.1 EMIF16启动模式参数表

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1.2.2.2 SRIO启动模式参数表

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1.2.2.3 Ethernet启动模式参数表

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1.2.2.4 PCIe启动模式参数表

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1.2.2.5 I2C启动模式参数表

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1.2.2.5 SPI启动模式参数表

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1.2.2.5 HyperLink启动模式参数表

1.2.3 启动完成寄存器

Boot Complete Register。BOOTCOMPLETE 寄存器控制 BOOTCOMPLETE 引脚状态。目的是指示 ROM 引导过程的完成。
寄存器中的Bit0-7，用来指示内核0-7的启动状态是否完成。
BootROM 代码将被实现，以便每个内核在跳转到内存中的预定义位置之前立即设置其相应的 BCx 位

1.3 信号量Semaphore

该器件包含一个增强的信号量模块，用于管理 DSP C66x CorePacs 的共享资源。
信号量内存地址：0x02640000-026407FF ， 2K空间大小。
信号量强制对共享的芯片级资源进行（核）访问，从而不会破坏读-修改-写序列。
信号量块对每个内核都有唯一的中断，以识别该内核何时获取资源。
模块内的信号量资源不依赖于特定的硬件资源。
信号量模块支持 8 个主机，包含 32 个信号量（在系统内使用的）。
信号量模块只能由特权 ID (privID) 0 到 7 的主设备访问，这意味着只有 CorePac 0 到 7 或 CorePac 0 到 7 发起的 EDMA 事务可以访问信号量模块。

1.4 EDMA

加强版DMA， Enhanced Direct Memory Access (EDMA3) Controller。
EDMA3 的主要用途是为设备上两个内存映射从端点之间的用户编程数据传输提供服务。

1.4.1 三个EDMA通道控制器

（C6678 DSP）EDMA3CC0, EDMA3CC1, and EDMA3CC2.

1.4.1.1 EDMA3CC0

EDMA3CC0通道控制器，有两个传输控制器EDMA3TC1，EDMA3TC2。

1.4.1.1 EDMA3CC1

EDMA3CC1通道控制器，有两个传输控制器EDMA3TC0，EDMA3TC1，EDMA3TC2，EDMA3TC3。

1.4.1.1 EDMA3CC2

EDMA3CC2通道控制器，有两个传输控制器EDMA3TC0，EDMA3TC1，EDMA3TC2，EDMA3TC3。

1.5 电源管理

PowerManagement

1.5.1 电源状态控制寄存器

Power State Control Register (PWRSTATECTL) 由软件控制，以指示省电模式。
ROM 代码读取该寄存器，以区分各种省电模式。
该寄存器仅由 POR 清除，并且将在所有其他器件复位后继续存在。

1.5.2 掉电控制

Power-Down Control
C66x CorePac 支持关闭 C66x CorePac 各个部分的电源。
C66x CorePac 的断电控制器 (PDC) 可用于关闭 L1P、缓存控制硬件、DSP 和整个 C66x CorePac。
C6678 目前不支持 L2 内存的掉电模式。
这些断电功能可用于设计系统以降低整体系统功率要求。

1.5.3 电源

Power Supplies，
需要注意，如何正确启动 C6678 所需的正确电源排序和时序。

1.5.3.1 有哪些电源

在这里插入图片描述

1.5.3.2 上电顺序

Power-Supply Sequencing
该设备有两种可接受的电源顺序。下面是简略介绍，待后续详细分析。

（1）第一个序列规定，核心电压开始在 IO 电压之前，如下所示：

1. CVDD 
2. CVDD1, VDDT1-2
3. DVDD18, AVDD1, AVDD2
4. DVDD15, VDDR1-4

（2）第二个序列提供与其他 TI 处理器的兼容性，其 IO 电压在内核电压之前开始，如下所示：

1. DVDD18, AVDD1, AVDD2
2. CVDD 
3. CVDD1, VDDT1-2
4. DVDD15, VDDR1-4

1.6 锁相环

三个片上锁相环，PLL
PLL 默认设置由 BOOTMODE[12:10] 位决定。

2. GPIO

硬件初始化，未配置时，GPIO工作于主频的6分频。
管脚复用配置（有复用则进行该操作）。
配置GPIO端口为输出
配置GPIO端口输出高电平

2.1 GPIO外设

通用输入输出端口。
外设时钟（CPU/6）。引脚具体的工作频率比这个慢，CPU控制和EDMA控制经过的总线路径是不一样的。使用EDMA会快很多。

2.1.1 EDMA

EDMA事件和中断
GPIO的事件GPINTn 会同时输出给EDMA和中断（CPU）。

2.1.2 GPIO事件级别

有一级事件和二级事件（需要先到CIC再到中断）

2.1.3 GPIO与多核心的绑定和共有

GPIO口和核心序号对应关系，绑定关系（local），被多核心共有（share）。

2.1.2 MMR内存映射寄存器

32位的地址有效位，36位的地址线。
对外设的控制，也就是对内存地址的访问读写。
《6678-datasheet-2014》

《General Purpose Input/Output (GPIO) for KeyStone Devices User Guide》

3. 创建工程

以CCSv5为例。
学习视频：创龙

3.1 创建工作区WorkSpace

注意文件路径只能包含ACII码字符（不能中文等等）。

3.2 创建项目Project

进入CCS Edit视角界面

3.2.1 新建工程

在这里插入图片描述

3.2.1 编写代码

由前文可以知道：
GPIO的基地址：0x02320000，DIR寄存器偏移地址：0x10 ，OUT_DATA寄存器偏移地址：0x14 。
C6655，C6657开发板上，LED引脚存在管脚复用，需要引脚重映射，需要解锁kick。
C6678上不存在管脚复用，不需要开启kick。且3个LED的控制逻辑存在差异，硬件上底板led需要置低才能点亮led，核心板则是拉高点亮。

3.2.1 编写CMD文件

一定要有的文件。文件扩展名“.cmd”。
主要功能，知道内存分配，在链接过程起作用，修改一些链接选项。
主要有两个部分，一个是内存区域的描述（需要放到那个内存空间就写哪边，多写也没事），一个是段分配。

3.2.4 设置栈大小，堆大小

工程设置
或者直接在cmd文件中添加（C6655和C6678的共享内存空间大小不同）

3.2.5 debug下的map文件

查看编译后详细的空间信息。

4. 下载到板子，进行调试

方法一：调试工具（仿真器）。XDX100系列（10KB缓冲数据），200系列（100KB缓冲数据）,560系列（1MB缓冲数据）。追踪功能。
方法二：编写好的程序转换可启动镜像格式，烧录下载到DSP的CPU外挂的FLASH中（EEPROM，NorFLASH，NANDFLASH等等）。（C6000，DSP没有片内FLASH）
参考视频：创龙

4.1 创建仿真器配置文件

File-new-target configuration file
仿真器配置文件，只在调试的时候有关系，不是一个工程的必要文件。
仿真器配置文件，可以针对当前工程创建，也可以创建一个共享的全局仿真器配置文件，方便使用。所有的工程都可以使用这个配置文件。
或者打开一个窗口，新建target configuration file。

4.1.1 创建一个全局的仿真器配置文件

起一个文件名。
存储位置，选择共享路径。
选择好仿真器型号
选择设备型号
点击保存save
如果选择一些开发板的型号，仿真器配置文件会默认加载一个GEL文件。
点击target Configuration（或者下方的Advanced），进行高级配置。
选择核心C66x_0。其他核心也可以选择，但选择其他的，一般不会调用。只需要在核心0加载初始化甲苯文件GEL就可以了。
右侧选择初始化脚本，点击Browse浏览。找到对应的GEL文件。
GEL文件只在CCS环境调试时有效。与用户的程序是完全独立的，他的作用仅是在调试时，替我们完成一些初始化（配置时钟，DDL等）。
如果是将程序固化在芯片外挂FLASH中，则由ROM BootLoader去替我们完成一些初始化（如锁相环，DDL，外设）。我们也可以写一个二级的应到程序，来进行初始化。

4.2 将配置文件设置为默认

略

4.3 工程进入debug模式

可以先进行测试仿真器的通信是否正常。basic和advanced页面都有Test Connection按钮。
如果测试有failed的情况，则可能是windows驱动不正常，CCS仿真器配置文件选择的设备型号等原因。
进入Debug模式。F11或者点击debug按钮，（第一次会）弹出选项框，多核处理器，我们可以先只选一个主核心。
加载成功后，CCS会自动进入main函数。
CPUreset，只复位当前核心，SYSTEMreset，复位所有（需要使用GEL文件重新初始化）。
如果出现这个错误（这里只是说CCS找不到源文件c），不一定是程序出错了。程序退出时，进入了RTS库。
找到LIB中的RTSsrc源码，解压出来。
点击Locate File，定位到刚才解压出来的源码。
解压RTS的源码，到当前路径下。
备注：如果是调试6678，一定要带风扇和散热。因为C6678的功耗很大，发热很快。

4.4 硬件追踪

Hardware Trace Analyzer
PC Trace CPU的追踪。如果通过ETB（CPU内部嵌入的4KB的buffer）的方式，不需要管仿真器有多少个引脚。如果是pro Trace的方式，需要仿真器支持（根据buffer空间大小和引脚数）。
start，trace viewer 会记录运行每条汇编命令的时钟数Cycle，等等。方便调算法。