外部Flash存储器在线编程的软硬件设计解析

引言
　　随着嵌入式系统向体积更小、性能更高的方向发展，传统的DIP（双列直插）集成电路因体积庞大、元器件I／O引脚数量受封装限制等缺陷，已逐渐淡出人们的视线。在嵌入式产品设计中，大量采用SMT贴片元器件，既提高了性能，又节省了宝贵的空间。由于采用贴片元器件，无法将Flash存储器等元器件从电路板上取下来单独进行编程。专用编程器的方式已经很少采用，取而代之的是采用基于仿真器连接的JTAG接口的在线编程方式。这种在系统带电编程的方式不受时间和空间的限制，随时随地都可进行，且产品软件版本升级容易。
　　在嵌入式系统中，为了实现程序的脱机自动运行，程序往往固化在电可擦除的Flash存储器中。要实现一个嵌入式系统的带电脱机运行，在线编程就成为嵌入式系统开发过程的必经之路。由于在线编程涉及到硬件和软件方面的内容，因此要从顶层设计和系统的角度来考虑在线编程。硬件设计要为软件设计作铺垫，尽可能简化软件设计。
　　本文以TI公司的DSP芯片TMS320C6711D和AMD公司的4 Mb Flash存储器AM29LV400B为例来介绍两种在线编程方式。
　　1 DSP与Flash存储器的两种硬件连接关系
　　1．1 以Ready信号作为硬件握手
　　带有Ready信号的TMS320C6711D的EMIF（Exterhal Memory Interface）接口与Flash存储器AM29LV400B的硬件连接如图1所示。由于AM29LV-400B输出的就绪信号／忙信号（）为OD（漏极开路）输出，需要在该信号上加上拉电阻并连接到VCC。
　　
　　1．2 采用无Ready硬件连接的软件握手
　　不带Ready信号的TMS320C6711D与Flash存储器AM29LV400B的硬件连接如图2所示。
　　
　　2 软件设计
　　2．1 带有硬件握手的软件设计
　　带有Ready信号连接的Flash存储器编程时序如图3所示。Flash的就绪信号／忙信号（）输出为低电平时，表明Flash正忙，处于编程或擦除状态。由于DSP与Flash存储器采用Ready／Busy信号作为硬件握手信号，当Ready／Busy信号为低电平时，CPU在总线时序上插入等待周期，直到Ready／Busy信号解除（为高电平）。在Ready信号为低电平期间，由于CPU处于等待状态，程序被暂停执行，因此不需要通过软件来判断Flash存储器的编程或擦除状态。