F28004x在线调试复位后程序无法运行问题分析

作者:TI 工程师 Aki Li, Ricky Zhang

问题描述:F28004x在线调试,如果利用CCS进行reset复位后,点击run/resume程序将停留在0x3FB02A 而无法继续运行, 而需先点击restart,程序方可正常运行。原因在于F28004x在仿真状态下的引导模式(Emulation Boot)尚未配置,因而无法顺利完成引导过程,而CCS的restart功能可以屏蔽芯片的引导过程,使得程序自动跳到main()函数入口。具体分析此问题之前,有必要了解下芯片在复位后的引导过程。下面以F28004x为例介绍C2000芯片的引导过程,老版本的芯片可参考《TMS320x2803x Piccolo Boot ROM reference guide》,基本过程还是一致的。

图 1 脱机模式引导过程

当芯片重上电或者收到复位信号时,芯片都需要执行引导程序,选择程序入口地址或者通过外设加载程序(bootloader),后续才会运行应用程序。复位后,芯片会从地址0x3FFFC0处运行复位向量,从而跳转至Boot ROM里开始执行InitBoot功能。芯片会判断当前是否连接仿真器,进入不同的引导流程,如图1和图2分别给出了芯片在脱机模式和仿真调试模式的引导过程。

(1)     若芯片没有连接仿真器,系统进入脱机模式的引导过程。F28004x在出厂时默认通过引导模式选择引脚(Boot Mode Select Pin, BMPS) GPIO24和GPIO32的电平状态组合选择不同的引导模式,如表1所示。但与F2803x等老版本芯片不同,F28004x也可以支持用户自定义BMPS和引导模式,分别通过改写DCSM OTP中的 Z1-OTP-BOOTPIN-CONFIG和Z1-OTP-BOOTDEF对应的值实现自定义引导功能,支持最多3个BMPS引脚和8种引导模式。

     具体过程:若Z1-OTP-BOOTPIN-CONFIG.Key=0x5A,则进入自定义引导模式,

芯片根据Z1-OTP-BOOTPIN-CONFIG.BMPSx设定的BMPS引脚及其电平状态,判断要执行的引导模式(对应的引导模式通过Z1-OTP-BOOTDEF.BOOTDEFx进行设置)。否则,芯片将根据GPIO24和GPIO32的电平状态选择默认的引导模式。

 

(2)     若芯片没有连接仿真器,则进入仿真调试的引导模式,通过读取EMU-BOOTPIN-CONFIG和EMU_BOOTDEF的值,从而执行特定的引导模式。值得注意的是,上述的自定义模式配置在OTP中的修改是一次性的,无法再次擦写。因此,系统提供了EMU-BOOTPIN-CONFIG和EMU_BOOTDEF用于仿真模拟自定义的引导过程,用于真正修改DCSM OTP之前的参考。

     具体过程:若EMU-BOOTPIN-CONFIG.Key=0x5A,则选择自定义模式进行引导过程,芯片根据EMU-BOOTPIN-CONFIG.BMPSx设定的BMPS引脚及其电平状态,判断要执行的引导模式。值得注意的是,若EMU-BOOTPIN-CONFIG.Key=0xA5,则意味着芯片可在仿真器连接的情况下,进入脱机运行模式下对应的引导过程,即根据Z1-OTP-BOOTPIN-CONFIG和Z1-OTP-BOOTDEF对应的值进行引导;该模式与F2803x在连接仿真器时将EMU_BMODE配置成GetMode() 原理一致。而如果EMU-BOOTPIN-CONFIG.Key的值没有正确配置,芯片将进入Wait Boot 模式,会处于循环等待状态而无法完成引导过程。

图 2 仿真(调试模式)引导过程

表 1 默认引导模式


若芯片顺利完成引导模式,芯片会通过外设进行加载程序,或者直接跳转至引导模式对应的程序入口地址开始运行应用程序,即main()。比如,如果是boot to Flash,则跳转至地址0x80000(此时需在CMD文件中配置“codestart” section链接至对应的Flash 空间地址)。

 

基于以上关于F28004x芯片引导流程的介绍,再回头分析下芯片在连接仿真器进行调试时的复位问题。以C2000ware提供的LED程序为例,(C:\ti\c2000\C2000Ware_DigitalPower_SDK_1_02_00_00\c2000ware\device_support\f28004x\examples\led ),烧写程序。根据表 2给出的Boot ROM 寄存器地址,可通过在Memory Browser 窗口查看EMU_BOOTPIN_CONFIG.Key值(高8位),结果如图 3所示,即由于EMU-BOOTPIN-CONFIG.Key = 0xEE, 因此芯片将进入Wait Boot 模式,如果进行reset后直接运行,通过反汇编Disassembly 窗口可知程序停在了0x3FB02A,处于ESTOP0循环等待状态,正是在Wait Boot 的运行地址范围内(0x3FAD74 – 0x3FB0CD),如图 4所示。

表 2 . Boot ROM 寄存器地址

图 3 EMU_BOOTPIN_CONFIG的值

图 4 运行后的程序停止位置 

因此,如果要实现复位后点resume直接运行,解决方法就是要正确配置仿真状态下的引导模式。以boot to flash 为例(F28004x TRM手册中的4.3.3.1), 有以下两种思路:

1) 在EMU_BOOTPIN_CONFIG地址写入0x5AFFFFFF,同时在EMU_BOOTDEF_LOW地址对应的低8位写入0x03(BOOTDEF.BOOTDEF0=0x03)

2) 如果芯片在单机时可正常运行,例如GPIO24和GPIO32电平都为高(默认进入boot to flash),则在EMU_BOOTPIN_CONFIG地址0xD00写入0xA5FFFFFF即可。

最后,对比下老版本的F28035芯片的引导过程。如图 5所示,可知该芯片已默认配置成GET_BOOT模式(EMU_BMODE= 0x0003),进一步去判断OTP_KEY的值,该值不等于0x55AA,因此引导模式为boot to flash,经验证,芯片可顺利完成引导程序,从而执行应用程序。

图 5 F28035 引导模式配置

 

参考资料:

1.《TMS320F28004x Piccolo Microcontrollers Technical Reference Manual 》

2. 《TMS320x2803x Piccolo Boot ROM reference guide》