FLASH引导（共6篇）
FLASH引导 篇1
《Flash引导层动画》是高教版《计算机动画设计——Flash 8 》第五章第三节动画制作中的引导层路径动画。它是在学生已经学习了逐帧动画、渐变动画的制作方法, 掌握了沿直线运动的渐变动画实现技术基础上进一步深入学习的内容。学习这课, 一方面是让学生了解动画在现在的信息环境中的普遍性, 另一方面是让学生懂得利用引导层制作Flash动画, 达到培养学生的观察力和想象力, 自主学习和探究学习能力的教学目标。教师在教学时, 怎样做才能事半功倍地达到这些教学目标呢?
一、深入分析教材, 把握重点内容
《Flash引导层动画》重点介绍了引导层在实现曲线运动上的辅助作用。教材中对引导层动画的讲述不是很多, 为了便于学生理解, 我扩充了教材的内容, 加入了对引导层、引导线的讲解。重在培养学生对操作方法和操作技巧的掌握, 只有掌握了这些方法和技巧, 才能不断地去探索创新。
根据《Flash引导层动画》的特点, 教学时, 我主要以任务探究学习的方式贯穿整节课, 任务环环相扣, 步步深入。通过提供相关的学习指导、学习资源, 以任务驱动的方式引导学生进行自主学习, 以此培养学生的综合信息能力。通过完成任务的过程, 让学生进行广泛的交流与合作, 营造协作学习氛围, 提高学生的合作能力。为了使不同层次的学生都有所提高, 我还针对高层次的学生另外设计拓展任务, 使高层次的学生在完成任务之余还能有所提高。
二、运用教学策略, 提高学习效率
教学策略是提高教学效率的有效途径之一。在教学《Flash引导层动画》时, 我主要运用了两种教学法:一是任务驱动教学法。先使用电子教室展示两个动画, 引导学生回顾所学。这两个动画的运动有什么特点? (一个为直线运动, 一个为曲线运动) 从而引出课题, 再提出明确、可行的任务, 并引导学生分析任务, 提出问题, 进而解决问题, 完成任务。二是分层探究教学法。在教学中分“基本任务”和“拓展任务”两个层次设计教学内容, 要求每个学生必须完成“基本任务”部分的制作, 而学有余力的同学可再继续完成“拓展任务”中内容的制作, 从而达到分层教学的目的。
在学法上, 我要求学生主要运用三种方法:一是探究性学习。在教学过程中, 给学生创设一种类似科学研究的情境, 变“要我学”为“我要学”。二是自主性学习。三是协作式学习。
三、合理安排过程, 提高教学效率
在教学中, 我是分五步层层递进地开展教学活动的。
第一步是引:创设情境, 引入任务。在这步中, 教师活动主要完成三线任务:①课件展示动画片《蜜蜂大战》, 观察蜜蜂运动路径。②展示纸飞机动画 (直线运动) 和纸飞机引导层动画 (曲线运动) , 请同学说出两个动画效果的异同。③明确我们今天要探究的主要内容:使对象沿自绘的曲线运动。这样, 让学生在欣赏动画的活动中明确学习任务。
第二步是探:探究任务, 引出课题。在这步中, 教师活动主要完成三线任务:①打开纸飞机两种运动源文件, 研究怎么做才能实现曲线运动。②引导学生小结。③引出课题:引导层动画。
第三步是试:合作尝试, 学习新知。这步中, 教师活动一是请学生动手试一试, 利用引导层动画使“纸飞机.fla”能够按一定的轨迹飞行起来。二是收集学生遇到的问题。学生的活动主要是合作尝试, 发现问题, 组内互助, 解决问题。
第四步是导:教师引导, 强调要领。这步中, 教师活动:①展示学生作品并进行评讲。②强调注意常见问题。③小结操作过程, 讲述相关概念和操作要领。其目的是引导学生活动, 引导学生解决问题。
第五步是练:分层练习, 自主创作。这步中, 教师活动有两项:①说明任务内容:共有四个任务 (“秋天的落叶”“飞舞的蝴蝶”“勤劳的蜜蜂”“速度跑车”) , 并设有帮助说明, 学生任选一个完成运动设计。由于学生能力参差不齐, 按层次把作业分成三个层次:第一层:学生模仿老师制作的动画, 自己动手制作。第二层:根据教师下发的素材制作动画。第三层:根据引导线动画的制作原理, 创新制作有意义的作品。②学生在练习过程中, 教师进行指导, 同时展示个别学生作品。使学生在自主学习活动中, 分层完成任务。
四、科学评价学生, 及时反馈矫正
课堂学习中, 学生学习的评价是很重要的。它不仅可以使教师及时掌握学生学习的情况, 做到及时反馈矫正, 还可以增强学生获取知识的成就感。在教学《Flash引导层动画》中, 我采用了自评、互评、师评三者结合的办法。先是教师引导学生评价:①是否掌握了引导层与被引导层?②是否掌握了绘制引导线的技术?③通过学习, 能否灵活运用到生活学习中?让学生开展自评、互评活动, 然后再予以师评。
FLASH引导 篇2
讲授者：仙游职业中专学校
陈晗
一、教材分析
本节教学内容选自由刘斯和黄梅香主编，科学出版社出版的《Flash CS5经典案例与项目实训》一书中的
1、创设情境，导入新课
展示案例1（车沿直线行驶）和案例2（车沿曲线行驶），要求学生仔细观察两个实例效果中的不同点，并请一位同学回答。
案例1 案例2 不同点：案例1中小车的运动路径是直线，案例2中小车的运动路径是曲线。这节课我们要学习引导层动画，学习怎样让对象沿曲线运动。
2、新课讲解
认识引导层动画：引导动画是指对象沿着指定轨迹（引导线）运动的动画。运用引导动画技术可以制作出很多生动有趣的动画，比如：月亮围绕地球旋转，鱼儿在大海里遨游，蝴蝶在花丛中飞舞等。
一个引导动画至少需要两个图层——上面的图层是引导层，下面的图层是被引导层。
①任务一：制作案例1——车沿直线行驶
要求学生运用上一课的补间动画知识完成案例1的制作。要点：
1．制作背景图层，插入背景图像； 2．制作车图层，创建车元件； 3．创建补间动画。
②任务二：制作案例2——车沿曲线行驶
教师讲解案例2的制作过程。然后学生完成案例2的制作。教师巡视课堂堂，观察学生的学习操作情况，解答学生在实践过程中出现的疑难问题。
案例2使用了引导层动画技术，它是在案例1的基础上添加引导层、绘制引导线来实现车的曲线运动效果。
③引导层动画制作步骤小结
通过前面两个案例的制作，请同学们小结一下引导层动画制作的一般步骤： a.引导线不能是封闭的曲线，要有起点和终点。起点和终点之间的线条必须是连续的，不能间断。
b.启用“紧贴至对象”工具，使被引导对象准确吸附到引导线上。c.引导线在最终生成动画时是不可见的。d.利用添加关键帧的方法和任意变形工具，调整被引导对象的方向，让被引导对象跟着引导线转弯。
4、引导层技巧
任务四：制作课本案例——立交行车
要求学生自主完成案例3的制作。有困难的学生可以参考“微课”视频的讲解。教师巡堂，对出现的问题进行指导。
5、课堂小结
1）通过制作引导层动画，掌握Flash基本动画制作的操作方法，培养Flash软件的综合应用的相关经验。
2）学会利用辅助学习软件自主探究的学习方法，并能够互相学习，取长补短。
6、作业布置
1）完成课本案例——鱼儿水中游。2）尝试制作一个多层引导层动画。
九、反思
1、教学手段信息化：采用多种信息化手段，为学生创建了良好的信息化学习环境，有利于促进学生自主学习和提高。
2、学习过程多样化：整个教学过程采用个人学习和团队协作相结合的方式，既遵循了学生的个性化发展需求，同时在教学过程中也强调个人在团队中的作用，培养了学生的团队精神。
FLASH引导 篇3
关键词：情感教育,自主学习,引导层
21世纪是一个信息瞬息万变的时代, 为配合高职教育关于“培养21世纪与我国现代化建设要求相适应的一线科技实用型人才”的最新理念, 在Flash的教学过程中, 我们提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手, 培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
在科技日新月异的今天, 我们的课程目标已经更改为对学生进行素质教育, 以学生发展为本, 转变他们的学习方式, 从以前的以教师教为主的教学方式转变为以学生学为主的教学方式, 从以前重视学生的学习结果即考试成绩转变为重视学生的学习过程, 培养学生的自主学习能力、协作探究能力、创新发展能力, 这样才能使他们适应信息社会的飞速发展, 使他们通过自主实践、自主获取知识和培养能力, 变被动的“要我学”为主动的“我要学”。
1 如何在Flash课程中对学生进行情感教育
情感教育是“以人为本”的科学教育, 是教育过程的一部分, 是教师充分利用自身和教材所蕴含的情感因素熏染震撼学生的心灵, 激发起他们的自信心和求知欲, 激活他们的内在潜能, 发展他们的情感调控能力, 促使学生通过内化而产生积极的情感体验, 养成良好的情感品质, 促进学生身心全面和谐发展。
众所周知, 兴趣是最好的老师, 能够引起学习兴趣的方法就是最好的方法。所以, 激发学生的学习兴趣, 努力培养并保持兴趣的持久是很重要的。 (1) 以游戏教学的形式激发学生的兴趣。著名教育学家陈鹤琴先生说过:“小孩生来是好玩的, 是以游戏为生命的。”实践证明, 游戏活动是学生最喜欢的教学形式之一。让学生在游戏中学习Flash, 课堂气氛活跃, 学生情趣盎然。 (2) 以多种激励的手段激发学生的兴趣。学习兴趣的保持在很大程度上取决于他们能否获得成就感, 有了学习的成就感, 就会激发他们更大的兴趣。心理学家认为:教师的鼓励对学生的心理发展是一种巨大的教育力量, 会成为一种外在行为目标的诱因, 每一个学生都有一种愿被老师肯定的愿望, 因此教师要运用多种激励的手段, 鼓励学生积极参与学习活动, 让学生大胆实践, 体验成功。 (3) 以融洽的师生关系激发学生的兴趣。古语说:亲其师而信其道。学生的学习兴趣与教师有直接关系, 学生通常喜欢哪位老师也往往会喜欢这门课, 可见建立融洽的师生关系是何等重要。所以, 教师应真诚对待学生, 坦白的与学生进行情感沟通、交流。在学生的面前笑口常开, 与学生平等相处, 做学生们的良师益友。融洽的师生关系可以使学生产生良好的心境、积极的情绪, 学生在融洽、默契、和谐的心理环境中能够轻松、愉快、大胆自然的和教师接近、交流, 使学生更乐于学习、乐于想象、乐于创造。
2 在教师的指导下以学生为主体搭建自主学习平台
教师在教学过程中要尊重学生差异、提高他们的自主学习能力和动手能力。在教学过程中, 提倡学生在学习课本知识的同时充分利用网络资源进行自主学习。在教学的过程中, 教师不要直接告诉学生如何去解决面临的问题, 而是由教师先提出问题, 并提供解决问题的线索 (例如如何分析问题, 可采取哪些措施) , 再让学生在网络资源中自主获取信息, 解决问题, 构建自己的知识体系。
下面是“飞舞的蝴蝶”的课堂教学设计过程。
2.1 导入
首先给学生播放一个Flash动画, 一只蝴蝶在花丛中飞来飞去。同时让学生通过时间轴看到, 这是利用引导层动画的方法制作的。在Flash动画里, 如果我们要制作运动的物体, 利用逐帧制作的方法很麻烦。而Flash最大的一个优点就是可以制作补间动画 (补间就是补足区间) 。那么如何制作一个补间动画呢?我们可以先简单的向学生介绍课本中的补间动画, 再让学生利用网上的资源进行学习。
2.2 新课内容
我们只需要制作开头的第一帧和结尾的最后一帧, 所有的中间帧的变化交由补间命令来完成。Flash会自动计算该对象的所有补足区间位置, 从而制作出平滑的动作动画。下面我们就来看看如何通过补间动画制作蝴蝶飞舞的过程。
(1) 蝴蝶直线飞舞:先导入一张花丛的图片作为背景。再插入一个电影元件, 导入一张蝴蝶的gif图片。返回舞台, 在第一帧, 将库中的蝴蝶电影元件拖入到舞台的一侧。在动画最后一帧插入关键帧, 将舞台上的蝴蝶拖到舞台的另一侧。最后制作动作补间动画。
在实际生活中蝴蝶飞舞不是直线运动而是一个曲线运动。那如何让蝴蝶进行曲线运动呢?可以先介绍学生利用网络资源进行学习。然后得出结论:我们只需要添加引导层, 然后让第一帧和最后一帧吸附在引导线上就可以了。
(2) 蝴蝶沿导引线飞舞:先添加运动引导层, 绘制引导线。然后把第一帧的蝴蝶移动到引导线一端, 把最后一帧的蝴蝶移动到引导线另一端。
2.3 课堂总结
学生观看教师演示、练习并思考。通过设问和有趣的动画激发学生解决新问题的兴趣, 然后带着问题观看网络资源进行自主学习, 寻找解决途径。然后再通过教师的演示和学生的练习使学生更深入的理解动作补间及引导层的涵义, 并把操作技能落实。
3 结语
知识更新的速度很快, 新的知识、新的技术让人目不暇接, 新的软件也层出不穷, 学生只有掌握了自学的方法, 才能不断地去探索未知的领域。所以, 课堂教学是为课外的自主学习以至终身学习打基础的。课外的自主学习更为重要, 那是对课堂知识的加深、扩展, 是对课堂中没有学到的、自己感兴趣的知识的获取。因此, 我们应该提倡学生在学好课本的同时多去上网搜索资料。这样不仅激发了学生学习Flash的兴趣, 而且可以使学生了解课本以外的知识, 对学生自学能力和动手能力的培养也起到了重要的作用。经过一段时间的实践, 学生自主学习的能力有了极大的提高, 在主动参与、增强自信心、自主合作、创新思考等几方面都有了明显的改善。但是由于学生的个性差异及基础差异比较大, 在自主学习的过程中, 有的学生很快就完成了任务, 有的学生需要的时间比较久, 所以在内容安排上如何能体现层次性还需要进一步的改进。另外, 学生参与到自主学习活动的积极性和主动性还没有真正形成, 这就对老师提出了更高的要求。怎样设计更适合自主学习的课程内容, 如何提供更丰富多彩的教学资源, 怎样提高教学和学习的积极性和有效性, 将自主学习真正的落到实处, 在今后相当长的一段时间里, 是我们教师在教学中不断思索和实践的重点。
参考文献
[1]李高菊.浅析Flash动画短片的创作流程[J].科技资讯, 2009 (33) :184～185.
FLASH引导 篇4
信息技术与课程整合意味着在已有课程的学习活动中结合使用信息技术，以便更好地完成课程目标、培养创新精神和锻炼实践能力，它是在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。简而言之，就是发挥信息技术的优势，使学生的素质得到更好的培养和提高。那么，究竟用它来提高学生的什么素质呢？显然更多的在于提高学生的智力水平。也就是说，重在解决如何培养学生认知能力和创新能力的问题。
信息技术与课程整合，不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，把学生的主动性、积极性充分调动起来，使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼，这正是创新人才培养所需要的。
下面是笔者结合自己的教学实践，以相关教学理论结合具体实际，对“Flash动画制作－引导图层”一课的教学设计。教学目标：
知识与技能：同学们通过学习了解多媒体作品制作的一般流程及控制方法，通过对引导图层的学习，让同学们掌握引导图层建立的基本方法和常用的操作技巧，进一步深化对FLASH运用软件的认识，拓展同学们的知识和能力。
过程与方法：同学们通过制作福娃沿奥运五环运动之一过程的学习，从而能更好的掌握和理解引导图层的含义。运用所学知识解决实际问题，将奥运知识与信息技术知识有机的整合。（08年奥运吉祥物、奥运口号及相关一系列奥运知识学习）
情感态度、价值观：通过实践操作和评价作品，充分激活学生探究思维和创新思维。培养学生的探究精神和热爱奥运的情感，让奥运匹克精神激励我们中学生去学习。
教学重点、难点：
重点：引导图层的含义和建立方法、作用
难点：运用引导图层，解决椭圆路径中的起始点。教学对象分析：
对能否在封闭曲线上找到起始点，这是教学难点所在。教学中只能激发学生的发散思维，要让学生在渴望中积极探究，逐步逼近理想的方法，不要及于告诉学生的结果，不管学生能否回答出来，也要培养学生的发散思维。教师要有适时、恰如其分的点拨。
结合所制作的动画与奥运知识进行整合，要培养学生科学严谨的学习态度，并培养学生热爱科学的情趣。设计思想及教学体系：
本节课的设计思想是：从知识、能力思维两个方面对学生进行知识传授和能力培养，同时引入“课程整合”概念，让学生始终处于“探究”状态，激活学生思维和情感。知识体系： 复习原有知识（帧动画）→原有知识运用（做一个帧动画）→总结提出问题→引入新知识（添加引导图层）→新知识剖析（引导图层的含义）→新知识运用→解决实际问题 能力、思维体系：
回忆原有知识（动手实践）→逻辑思维的培养（可否建立路径）→发散思维的培养（怎样找出起始点）→集合思维（建立一个完整的动画）→逻辑思维（建立一个可以输出在影片中的可见路径）→创新思维（与体育知识的整合）→情感教育（热爱奥运和奥运匹克精神）教学过程和流程图：
Flash动画制作——引导图层
一、创设问题情境，任务驱动
感受动画：
同学们打开桌面上“08奥运”文件，感受5个褔娃的运动，并了解到这一些列的图片本来都是静止的，但现在通过FLASH文件能按轨迹动起来，同学们是不是也想学呢？
1、学生动手，巩固旧知。让学生利用所学知识做一个基本的帧动画（此过程教师可以查看学生制作过程）
简单移动动画的制作步骤：
①、双击桌面上“褔娃”文件，打开FLASH MX； ②、单击窗口/单击库/在库窗口中把符号名为贝贝1的拖到工作区的最左侧，可以看到一个褔娃贝贝；
③、在时间轴控制栏第50帧处右击鼠标键，在出现的快捷菜单中单击“关键帧”命令；
④、将该帧上的褔娃贝贝拖到工作区的右侧；
⑤、单击时间轴控制栏第1帧处并右击，在出现的菜单中单击“创建动画动作”命令；
⑥、单击控制菜单/单击测试影片，就可以看到福娃贝贝从左向右飞。
2、设置悬念，引出问题。我们从中不难发现，帧动画都是使运动对象沿直线运动，我们能否让它们沿某一特定路径（路线）运动呢？
3、展现目标，任务驱动。展示福娃贝贝沿着圆的轨道运动。提出任务：要使运动对象沿特定路径运动，就必须增加引导图导，这就是我们今天研究的内容。
二、激发探究热情，自主实践
1、讲授“引导图层”含义。
引导图层就是设定运动对象运动的某一路径（路线），在引导层中画好运动路径，在被引导层（引导层的下一层）中使运动物体与路径相吸附在一起（用鼠标点中运动物体的中心移动）。
2、学生自主尝试制作。
让学生把福娃贝贝图片拖到工作区的最左侧，然后再增一个图层画一个连续曲线，并把它转换成图形组件，插入关键帧。（此过程教师可适时点拨）
[教师演示，讲授新课]指导学生添加引导图层，构造引导图形——连续曲线（运用画笔工具，在绘图区中绘制一个连续曲线，将颜色区域剪切，余下的曲线即为我们构造的物体运动的路径）。同学们在图层1下面你能否找到 按钮呢?此按钮即为我们今天要学习的内容—添加引导图层，找到后跟着步骤操作吧：
①、单击“”，此时在图层1上方就多了引导线图层如右图 ②、单击引导线图层的第一帧，然后用左边工具中的 画一连续曲线/ 分别让图层1的第1帧和第50帧处的福娃贝贝中心的“+”吸附在引导线的两端上。（提醒：此处是技术处理的关键）
③、去测试一下，看一下效果，感觉怎样？
同学们福娃沿着我们预定的路线动起来了，那我们能否实现让其沿五环的环在运动呢？想一想？
3、引导探究，自主实践。
[教师问]：若要物体沿某一特定路径运动，就要找到起始和结束位置，我们现在给出的这一圆的封闭曲线，我们能否找出起始点呢？
[学生答]：“能”或“不能”。
[教师总结、引导]：要想在封闭的曲线上找到起点和终点是不可能的，那我们能否利用人眼睛的视觉差，在这一封闭曲线上做一些处理呢？
[学生探究]：让学生充分利用自己的发散思维进行思考，并尝试着动手实践。
[教师引导]：我们可否这一封闭剪断一部分，或在某一处切开呢？
[教师演示]：将运动物体放到起始位置和结束位置（用光标键进行精确定位），设置帧动画的方式为移动。
成果初步展示。测试影片，物体沿着我们特定的路径进行运动。
[总结，设置悬念]：我们构建的路径在输出的影片中没有看见（引导图层的内容在输出的影片中是隐藏的），若我们需要圆的曲线（路径）也显示出来，同学们想一想有什么办法可以解决？
[学生探究]：让学生有充分的思维空间，并尝试动手实践。
[教师引导]：既然需要路径，那我们就给它绘制一个——增加一个新的图层（学生操作：添加新的图层，并绘制圆的路径）。
三、积极评价引导，拓展创新
1、展示成果，评价交流。学生测试自己的作品，领悟获得成功的喜悦。教师选取典型作品，师生相互评价，交流心得。
[学生归纳总结] 让学生自己理清思路：图层1（插入福娃贝贝图片→在图层1第50帧插入关键帧→创建动画动作→添加引导图层→在图层2第1帧插入关键帧→绘制圆的曲线（用橡皮工具将曲线截断）→选中图层2第1帧，将“福娃贝贝”放在起点位置，然后选中第50帧将“福娃贝贝”放置为终点位置→设置“福娃贝贝”图层的运动方式（移动）→添加可见图层（圆的曲线），调整大小
我们是通过引导图层给运动物体建立一个特定的路径，若要让路径也在输出到影片之列，就需再建立一个新的图层。
2、积极引导，拓展思维。
[设置悬念]：福娃贝贝运动的方向是怎样的？运动的轨道是一个标准的圆吗？
[学生讨论]：略
[学生动手实践]：再对自己所做的动画进一步进行修改，让动画的表现具有科学性和完整性。
[设置悬念]：还有没有其它方法能解决此类问题？
[学生探究]：在这节课上竟然出现了“意想不到的结果”，有一位学生回答道：“将圆切分”（找三个点）。这一提法引起了全班同学们的热烈兴趣，其结果不得而知了。（经过实践验证，这一观点可行）。
3、激发情感，内化体验。2008年奥运会在中国的首都—北京举行，这是中国人的骄傲。福娃是北京2008年第29届奥运会吉祥物，其色彩与灵感来源于奥林匹克五环、来源于中国辽阔的山川大地、江河湖海和人们喜爱的动物形象。福娃向世界各地的孩子们传递友谊、和平、积极进取的精神和人与自然和谐相处的美好愿望。福娃是五个可爱的亲密小伙伴，他们的造型融入了鱼、大熊猫、藏羚羊、燕子以及奥林匹克圣火的形象。
每个娃娃都有一个琅琅上口的名字:“贝贝”、“晶晶”、“欢欢”、“迎迎”和“妮妮”，在中国，叠音名字是对孩子表达喜爱的一种传统方式。当把五个娃娃的名字连在一起，你会读出北京对世界的盛情邀请“北京欢迎您”......教学流程图:附后 教学反思：
1、本节课总的来说是很成功的，充分发挥了学生主体作用，使其发散思维、逻辑思维能力得到充分发展。整节课学生都处在探究状态下。学生打破了老师的传统授课“禁锢”。如“在这节课上竟然出现了‘意想不到的结果’，有一位学生提出了‘将圆切分’（找三个点）以观点。这一提法引起了全班同学们的热烈兴趣，其结果不得而知了。”（学生不用本课知识也解决了此问题，可以说学生的发散思维到了“淋漓尽致”的境界。
同时，本节课也充分发挥了学生之间的相互协作式学习。如在学生自主实践操作和相互评价过程中。
2、本节课的动画制作中整合了奥运相关知识，培养了学生一种严谨、求学的科学态度。
FLASH引导 篇5
TI公司的TMS320C6000(以下简称C6000)系列DSP(数字信号处理器)是目前数字信号处理器中的高性能产品,应用越来越广泛。该系列DSP有3种引导方式:不加载、主机引导和ROM(只读内存)/Flash加载。“不加载”主要用于JTAG(联合测试行为组织)调试;“主机引导”需要另一主机设备将程序代码导入DSP;“ROM/Flash加载”是实际工作中应用最多的一种方式,将程序代码固化在外部的非易失性存储器中,可使DSP的适用范围更广泛,特别是在便携式应用中。介绍Flash引导的文献有很多[1,2,3,4],大多数以C6X1X和C64XX为目标器件,由于C6X0X器件内部存储器与前两类不同,所以这些文献中所介绍的方法不能直接应用到C6X0X器件上,本文将以C6202B为目标器件说明C6X0X器件的Flash引导过程。
1 TMS320C6000 DSP Flash引导分析
1.1 Flash 引导模式的实现
一个用户程序要完整实现Flash引导,需经过以下几个步骤:
a) 根据应用要求在JTAG模式下调试好用户程序;
b) 准备好用户引导代码(第二Bootloader程序)并添加到工程中;
c) 修改命令文件,根据要求为各段分配运行和加载地址;
d) 重新编译工程生成.out文件;
e) 根据新的.map文件来修改用户引导代码中各段的运行和加载地址及段的大小;
f) 再次重新编译工程生成.out文件;
g) 根据实际的硬件条件,编写转换命令文件,使用-a参数转换后的输出文件只含有各段ASCII格式的有效数据,不再有地址信息;
h) 编写一个windows程序将(g)中生成的ASCII数据转换成16进制形式;
i) 在CCS(代码调试器)环境下编写一个烧写Flash程序,通过JTAG将(h)生成的文件写到Flash中;
j) 移去仿真器,设置好DSP的工作模式,上电复位后程序自引导。
1.2 引导分析
1.2.1 COFF文件分析
TI公司的 CCS产生的可执行文件.out是COFF(通用对象文件)格式,它按模块化的形式组织,由许多段组成,包括代码段、初始化段、未初始化段及用户自定义段。每个段都占有一片连续的存储空间,各段之间是相互独立的。并且每个段都有加载和运行属性。
加载属性标明工程编译后生成的可执行文件中各个段的原始数据放在何处;运行属性标明各个段在器件复位后从哪里开始运行,任何对段的引用指的是它的运行地址。
因此,如果为某一段指定了不同的运行和加载地址,必须将该段从其加载地址复制到其运行地址处。有时可以通过器件自动完成,但大多数情况下,都需要人工编写引导代码来完成,这一复制过程称为Bootloader。
1.2.2 引导过程
DSP上电或复位后,进入reset状态,根据设定的DSP自举方式进行引导。对于Flash引导,DSP通过DMA(直接存储器访问)方式从EMIF(外部存储接口)的CE1端口按默认时序读取确定大小的一块数据到0地址处。复制完毕后,DSP退出复位状态,执行0地址处的指令代码。对于C6X0X复制的数据块大小为64 KB,而C6X1X和C64XX则为1 KB,这一由DSP芯片自动完成的复制过程称为第一Bootloader。由于大多数情况下,用户代码大于1 KB,所以对于C6X1X和C64XX应用,用户必须自已编写引导程序,将余下的代码复制到DSP的存储器中。对于C6X0X而言,尽管64 KB的代码大小可以满足一些应用的需求,但是由于实际应用的程序代码中不可避免的要含有初始化数据段,且为保证系统的运行速度,初始化数据段一般要运行在内部或外部RAM(随机存取存储器)中,而不是在Flash中。第一Bootloader只能将Flash开始的一段程序代码复制到内部从0地址开始的连续RAM中,C6X0X由于内部存储器结构上与其它C6000芯片的不同,从0开始的这一段RAM是内部程序RAM,是不能用作数据RAM运行的,这与C6X1X和C64XX从0地址开始由程序和数据所共享的L2 Cache(缓存)是不同的。所以从实际应用的角度出发,用户必须自己编写引导程序,将Flash中的各个段复制到其各自的运行地址处,这一复制过程称为第二Bootloader。Flash引导设计的重点则是如何将用户程序中具有加载地址的段映射到Flash中及如何编写第二Bootloader代码。
1.2.3 链接
如何将用户程序中的各个具有加载地址的段映射到Flash中,是由链接命令文件来完成的。在链接Bootloader代码和其它代码时,要注意可执行文件中的各个段的放置,且要遵循以下原则:
a) 所有的代码段和初始化数据段都必须有一个Flash加载地址;
b) 所有的需要从Flash中复制的段都必须有一个RAM运行地址和一个Flash加载地址;
c) 所有非常数数据都有一个RAM运行地址;
d) 未初始化段无需加载地址。
1.2.4 引导代码的编写
引导代码要放置在Flash最开始的一段存储空间中,经过第一Bootloader后,就会复制到DSP的0地址处,复位结束后会首先执行这一段代码,将余下的代码复制到指定的RAM中。引导代码需要包含以下3个部分:
a) 初始化EMIF寄存器;
b) 复制各个具有加载地址的段;
c) 跳转到C程序入口_c_int00。
1.2.5 文件格式转换
经CCS编译连接生成的可执行文件.out是COFF格式的,Flash不支持此格式,不能直接写到Flash中,要进行必要的转换。
用CCS中配套的转换工具hex6x.exe是最常用的方法,它将.out文件转换成.hex文件。但此.hex文件是用于编程器烧写Flash的,不适于通过JTAG进行在线烧写,还需用户编程将ASCII格式的.hex文件转换成16进制格式。用转换命令文件进行转换是很方便的,具体如何编写转换命令文件可参考TI公司相关文献。
2 应用实例
下面将以工作于MAP1方式的TMS320C6202B为目标器件,Flash选用的是512 KB×16位大小的SST39VF800A,用实例程序来一步步说明Flash中引导所涉及到的重点内容。
2.1 直接引导
由于DSP上电或复位后,可以直接从Flash中读取一定大小的数据块,对于C6202B只要代码小于64 KB,且没有初始化段或者不需要将初始化段复制到RAM中,是可以直接从Flash进行引导,而不需要第二Bootloader。为了说明这一流程,我们给出了如下的简单程序main.c:
以上代码为核心建立test1工程,不添加任何库文件,用TI例程中通用的连接命令文件。编译生成可执行文件test1.out,此文件中包含要写入Flash的原始数据仅有.text段。按如下的步骤对test1.out进行转换,然后烧写到Flash中。
b) 用CCS自带的工具hex6x.exe对hex6x test1.cmd进行转换,生成test1.hex;
c) ASCII格式的,且带有冗余的文件头和尾的文件,要将文件头和尾去掉,再编写一个windows程序将ASCII格式转换成16进制形式;
d) 通过烧写程序将转换后的代码写到Flash中;
e) 掉电后,移去仿真器并设置好DSP的引导方式。
上面工程产生的代码小于64 KB,所以转换后直接写到Flash中从0地址处开始的连续空间中,就可以直接引导。
2.2 应用第二Bootloader进行引导
使用与2.1一样的源码,但是在建立工程时要包含rts6201.lib库,这样编译生成的test1.out中不仅有代码段.text,还有已初始化段.cinit。尽管可以将初始化段.cinit的运行地址指定为Flash,这里为说明如何应用第二Bootloader,已将其运行地址指定为内部数据RAM,同时对连接命令文件也进行了如下的调整:
以上代码为.text段、.cinit段及第二Bootloader代码中的.boot_load段,分别定义了加载和运行地址。通过查看生成.map文件,可以得到.cinit具体的加载和运行地址。由于第一Bootloader就可以将.boot_load和.text段复制到其各自的运行地址处,所以无须对第二Bootloader进行复制。由于.cinit段的运行地址已指定为从0x80000000开始的内部数据RAM,而上电或复位后,第一Bootloader只能将Flash中的一定数据复制到DSP的0地址处,因此.cinit不能由第一Bootloader复制到指定的运行地址处,需要由第二Bootloader程序代码将.cinit段复制到其运行地址处。其流程如图1所示。
汇编代码为:
其中,DES,SRC,SIZE是通过查看.map文件得到的.cinit段的运行和加载地址及数据大小。这样重新编译生成的可执行文件,经格式转换后写到Flash中即可。
2.3 DSP/BIOS程序
使用同样的main()函数,但要建立DSP/BIOS工程,这样生成的可执行文件中包含的代码段和初始化段有10多个,如果按2.2中的方法进行引导,则编程量较大且不适合移植,这里引入复制表。文献[4,5]也提到了复制表的应用,主要是以C6X1X和C64XX为例介绍的,但由于C6X0X与其它的C6000 DSP内部存储器结构上的不同,所以文献[4,5]中的复制表不能直接应用到C6X0X系列 DSP上。C6X0X内部的程序和数据存储器是分开的,CPU不能通过数据读取通路和存储通路对程序存储器进行读写操作,所以CPU无法通过LOAD和STORE指令进行程序存储器的读写,也就不能将放置在程序存储器中的复制表数据加载到操作寄存器中。而C6X1X和C64XX采用的是2级高速缓存的结构,映射在0地址处的始终是L2 Cache,它是由程序和数据所共享的,所以CPU可以通过这两条指令对L2存储器进行读写,复制表也不需特别指定运行地址。对于C6X0X而言,复制表的运行地址不能指定在内部程序RAM范围内,最方便的是将其运行地址指定在Flash中。
按照DSP/BIOS工程的建立方法建好test1.prj工程文件,并根据图2所示流程,编写下面的引导代码boot.asm添加到工程中:
从boot.asm中可以看到,不仅为引导代码构建了.boot_load段,而且为了便于对复制表指定其运行地址,也构建了.mytable段,其中DES,SRC,SIZE是通过查看.map文件得到的。具体对各段指定运行和加载地址,首先要在DSP/BIOS的存储器段管理器中指定如下几段:
FLASH_BOOT: o=0x01400000,l=0x400
FLASH_CODE: o=0x01400400,l=0x1FC00
FLASH_DATA: o=0x01420000,l=0x10000
FLASH_TABLE: o=0x01430000,l=0x400
BOOT_RAM: o=0x00000000,l=0x400
IPRAM: o=0x00000400,l=0x3FC00
IDRAM: o=0x80000000,l=0x20000
其次,在存储器段管理器属性页中,要根据DSP/BIOS产生和编译生成的各段属性的不同,相应的指定其运行地址和加载地址。代码段运行地址为IPRAM,加载地址为Flash_CODE;初始化段运行地址为IDRAM,加载地址为Flash_DATA。
再次,DSP/BIOS生成的连接命令文件test1cfg.cmd中,仅包含了DSP/BIOS产生的段和编译生成的段,而boot.asm中所构建的.boot_load和.mytable段没有涉及,所以要将与test1.cdb文件配套的连接命令文件test1cfg.cmd从工程中移去,另建新的连接命令文件test1.cmd:
-l test1cfg.cmd
SECTIONS
{
.boot_load:LOAD=FLASH_BOOT, RUN=BOOT_RAM
.mytable: RUN=FLASH_TABLE
}
对于.mytable段的复制表只在引导时用到,因而可以放在Flash中运行,所以只指定了运行地址,尽管编译连接时会有警告,但不会影响程序的运行。
最后,编译生成可执行文件,经格式转换后,烧写到Flash即可。
3 结束语
有关的C6000引导实例已设计开发,并在自制的C6202B板上,是行之有效的。实际上C6X1X和C64XX的引导要比C6X0X简单一些,因而文中的分析思路和核心代码同样适用。
参考文献
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FLASH引导 篇6
关键词：TMS320VC5509A,Flash,在线编程,二次引导,扩展地址总线件
0 引 言
本文以实际系统应用——基于DSP的音频处理系统为基础,在前期的开发中一直处在利用JTAG(Joint Test Action Group——联合测试行为组织的简称)口进行仿真的平台上,而我们的最终的目的当然是让其脱离PC 机和仿真环境而上电复位后自举运行。这一环节处于整个系统开发的最后一步,但却有着举足轻重的作用,如能熟练掌握,将会大大减少系统开发和产品问世的时间。为达此目的,我们就需要将用户程序保存在DSP内部或其外部非易失性存储器中。一般情况下,DSP 系统开发不选择将运行代码直接掩膜进其内部自带ROM 中,因为这将面临价格限制和系统升级难两方面的问题;也不采取直接从外部存储器解释、运行程序的方案,因为这对于DSP 这样高速微处理器来说简直是一种浪费;综合以上,多数开发者们会选择将运行代码(一般会很大)放在外部非易失性存储器中(如今多为Flash、EPROM 和EEPROM 等),然后系统上电时(脱离仿真环境)DSP会采用引导加载方式将用户程序搬运到DSP 内部的双存取RAM(DRAM)或单存取RAM(SRAM)或外部扩展RAM 这些高速存储器中,然后系统直接从后者读取程序并运行,实现真正高速的运行。
C55x 系列DSP提供了几种BOOT模式,其中:SPI或I2C的E2PROM自举方式下载程序长度有限,最大为32K,并且串行通信方式对主器件DSP与存储芯片双方的时序要求都非常严格,时序必须完全或接近吻合才能互相通信;Standard Serial Boot Mode方式则需要占用特定的串口通道;主机接口(HPI)的引脚都是与其他引脚复用的,它们已经被占用[1];本系统则选用目前广泛应用的闪存中的Flash作为外部存储器件,它具有可电擦除、寿命长、速度快、时序要求不是太严格及可在线编程ISP(In System Program)等优点,已成为众多系统中不可或缺的一员[2]。关于其烧写方面,首当其冲选择在线烧写方式,这样既能满足容易对对程序进行修改、对产品进行升级的要求,又能消除用编程器不能直接对表贴(SMT)封装的Flash进行的烧写的难题。
本文所述的基于C55x 系列DSP的二次Bootloader 方法、Flash地址总线的扩展方法具有举一反三的作用,不需要外扩诸如CPLD或者译码、锁存器等电路,且很方便在不同处理器及不同闪存之间进行移植。
1 系统硬件电路设计
图1只画出了系统中DSP 与外部Flash 的电路连接图,其余关于电源管理、USB 接口和音频处理等部分未画出。TMS320VC55x 数字信号处理器是在C54x的基础上发展起来的新一代低功耗、高性能数字信号处理器,与C54x 相比具有更高的性能和更低的功耗。本系统采用C55x DSP系列中的一款典型处理器——TMS320VC5509A作为系统的核心处理器。VC5509A 是VC5509 的改进版本,主频最高达200 MHz。在5509A 中集成了一个C55x 内核,128KB×16位片上RAM 存储器,并具有最大8MB×16位的外部寻址空间,片上还集成了USB总线、McBSP和I2C等外部接口。与本系统有关的片上外设主要是多通道缓冲串口和外部存储器接口(EMIF)。5509A有3个全双工McBSP0～2,每个串口接收和发送数据使用独立的时钟,支持连续传送。C54x DSP 的外部总线存在一些缺点,即连接外部存储器时无法做到无缝连接,往往需要添加额外的地址译码逻辑电路,而它在C55x 系列处理器中已得到了改善:C55x 中用片选信号取代了C54x 的空间选通信号,且每个片选信号分别占用不同的地址空间,这样就不需要外扩译码电路等[3]。由于DSP 中ROM 里固化的Bootloader在上电复位后总是从字地址为0x00200000 开始的地方加载程序,因此图1中Flash的片选信号(Chip Enable,#CE)必须接在DSP的#CE1引脚上。其余,A[18:0]为地址输入线,D[15:0]为数据输入/输出线。控制信号线中还有:#OE为输出使能引脚,#WE为写使能引脚,#BYTE为字/字节模式选择,这里接高电平,被选为字模式。至于扩展地址如何这样连接,下面还会详解。
2 Flash的操作
DSP在上电复位和执行一系列初始化(例如初始化兼容性配置、相关寄存器、中断和程序入口等过程)之后,会根据系统预先配置好的自举模式,通过芯片出厂时预先固化在DSP 内ROM 里的Bootloader程序进行程序引导[4]。根据文献[4]里现成的表格(由于篇幅原因这里就不在列出)可以清晰地看到VC5509A 有多种引导模式,都是通过GPIO[3:0](与BOOT[1,2,3]相连)在上电时的高低电平来设置,本系统采用并行EMIF引导模式(16位数据宽度),所以应使GPIO[3:0]=0111,即BOOT[3:0]=1011,为了位数匹配,图1中的Flash的#BYTE引脚就得拉高,选择字(16位)模式。
2.1 Flash扩展高位地址线
有几点很重要。① 5509A 在使用EMIF时应注意字寻址和字节寻址的区别。CPU 访问数据空间时用23bit 地址访问16位字,为使得与内部24bit 地址总线匹配,内部总线会自动将23bit地址左移一位(将地址总线LSB位置0),使得对数据空间或程序空间寻址时都传送24bit 地址,由此得知,DSP 与Flash (选用Byte模式)相连时地址总线应该错开一位,DSP的A1 与Flash 的A0 地址线相连,后面以此类推。② S29AL008D大小为512K×16bit=219KW ,有19 根地址线A0～A18,而PGE封装的5509A 的地址线只有14根A0～A13,因此A1～A13 这12根地址线能够访问Flash 的空间只有8K字。如何利用现有的资源来实现对S29AL008D 的高6位地址的访问,本系统将另辟蹊径,没有选择用CPLD 设计一6位锁存寄存器(多数开发者选用此方法)等,而是用5509A中现有的资源(不需外扩其他电路)——用其缓冲串口来扩展。③ 本音频处理系统中使用McBSP0与音频编解码芯片相连,使用McBSP2与MMC/SD卡相连,故用剩余的McBSP1与Flash高位地址相连。如图2所示,McBSP的6只引脚均可作为GPIO 引脚,但DR只能作为输入引脚,不能作为Flash地址线,故与S29AL008D的A18地址线相连的用McBSP2.CLKR来代替[5],这点在图1中有所显示。
根据图2,在对Flash进行操作前必须将相应McBSP 的引脚设为GPIO 口,并清零。设置及清零函数如下所示。
须注意另一点:DSP 在上电复位后从0x200000 处引导程序,那么必须保证此时6 位高位地址电平为0,为保证这一点,可在设计电路板时将这6 个引脚上拉一电阻。
2.2 Flash 的烧写
要将用户程序永久放在Flash中并引导加载,就必然涉及到S29AL008D 的读写和擦除等操作。S29AL008D 存储容量为8Mb,只需3V单电源就可完成读、编程和擦除操作[6]。在了解其操作之前先弄清:① S29AL008D 共有19个扇区,本系统所用的为Top Boot Devic (顶层引导设备),与Bottom 型不同的是,它的扇区地址遵循Top 排列方式,即前面15个扇区大小为32K字,后面4个扇区分别为16K、4K、4K、8K字,了解这一点会直接影响到后面对扇区各种操作的正确与否。② 对S29AL008D 进行操作之前先对DSP 相关寄存器特别是EMIF进行正确配置。EMIF为每个片选空间提供了独立的片选控制寄存器CEx_[1:3],通过它们可以设置存储器类型(这里得配置成16bit宽异步存储器)和读/写时序(包括建立时间、选通时间和保持时间)。时序配置采用保守的默认值(最大周期数)可正确的读写,或者参照S29AL008D的手册里的详细时序图来进行精确配置亦可。
在S29AL008D中,各种操作都是基于命令方式的,图3为部分常用操作命令的定义。
从图3中可看到,不同的操作访问周期是不一样的。对于将某个地址中的数据读取时,只需要找到Flash的具体地址,然后从这个地址中读取数据即可,不需要命令去控制读操作;对于芯片的编程操作,则必须先进行擦除操作,因为Flash“写”操作只能将“1”变成“0”,反之则不行,而“擦除”正是将各地址处数据变为“0xFFFF”。这里就列出其写操作的C代码:
程序的几点说明:① 程序里涉及到的所有地址都要加上DSP的#CE1空间的基址0x200000。② 可以看到程序是严格按照图3中编程操作的命令顺序写的,即分别写入解锁命令0xAA和0x55,然后向地址0x555写入Program命令0xA0,最后向欲编程地址单元PA写入数据PD。③ SetHighAddr()函数的完成:用实际地址和图2所列方法来设置高6位地址的值。④ Flash有多种方法来判断编程或擦除的结束,如软件方法、硬件方法等,它们在写或擦除时序最后一步时会自动嵌入,本程序使用判断其中的触发校验位的方法来判断操作是否完成,即函数Flash_Toggle()。
3 5509A的自举引导
下面的任务即是将用户程序烧写进Flash然后进行引导加载。
3.1 引导表
先编写一段简单的测试程序,在C语言中插入汇编语言,控制与DSP 101号引脚(XF)相连的LED灯间隔闪烁,关键的两句程序如下:
在CCSstudio 中将此工程命名为Test_LED.pjt,编译生成的可执行文件为LED.out,下面就要将它烧写进Flash的第0扇区(必须从此扇区的第一处地址开始),然而由于.out是AT&T的模块化的COFF 代码格式,与实际的外部存储器的存储空间不匹配,故不能直接写入到Flash中[7]。解决办法为:Hex conversion utility是CCS 中自带的数据转换工具,在CCSv3.3的安装文件里能找到hex55.exe 这个版本的工具,将它和LED.out 与自己制作的一个.cmd 文件(LED.cmd)放在同一文件夹里,在DOS环境下进入此文件夹,输入命令hex55.exe LED.cmd,运行后会生成一个名为Test_LED.hex 的文件。
LED.cmd 里关键命令及解释如图4所示。
然后再用VC 编写一个简单的C 语言转化程序,将其转换为可导入CCS 的数组头文件LED.h,通过写数组的方式将它写入Flash 中。可以查看生成的.hex 或.h 文件完全符合图5 中的引导表的格式。
程序代码以引导表格式存储在Flash中,它是独立于所选引导模式的一种特定的格式。引导表携带了可执行文件的所有信息,其中程序入口地址是加载结束后用户程序开始的地方,并且它是可编程的;16位延时标志恒为0xFFFF,以区别于16位寄存器地址;最后以32位个0作为引导表的结束标志。这样在重新上电后,Boot 程序将依次将各个区段搬移到内部RAM中,然后程序指针会跳转到程序入口地址处,DSP 进入工作状态,会看到LED 灯不停闪烁,引导成功。
3.2 二次引导
3.1节引导一段LED灯测试程序(不到1K)虽然成功,但是PGE封装的5509A只有14根地址线,其内部固化的Bootloader最多只能访问到16K×16bit地址空间,那么超过16K字的用户代码将不能被完全加载。因此若要加载超过16K字的用户代码(例如本音频处理系统Audio.pjt所生成代码大约为40K字),就必须进行二次引导。
二次Bootloader 的原理就是按照DSP内部固化的Bootloader 的格式自编的一个引导程序(称为MyBoot.c),将其烧写在Flash的第0扇区(即基址0x200000)的地方,在上电复位后,先使DSP进入自编的Bootloader状态,通过它,再去引导烧写在其他一个或多个扇区的大容量的用户代码,从而顺利加载、运行超过16K字长的程序。
编写二次引导程序MyBoot.c需注意几点:① 严格对照5509A的引导表(图5)进行编写,多次使用Flash的读操作FlashRead(Addr),读取的数据为16位,例如刚开始读出的32位为程序入口地址entry,然后继续对应图4按部就班的读取,对号入座。② 一定要分清程序里多次涉及到的字节、字和32位的数据。③ 加载结束后,需要把PC值置为新的程序入口地址entry,以启动运行。④ 还有一点很重要,二次引导程序MyBoot程序与用户程序Audio加载的空间不可以重叠,否则会加载失败。⑤ 另外,如果程序大于Flash一个扇区的长度,则程序中须加上跨扇区读写的相应操作。
然后将自编的二次引导程序和本系统实例例子音频处理程序分别烧写进Flash里进行引导,同样自举成功且系统运行稳定可靠。
4 结 语
本文首先从各个方面及多个细节详细介绍了基于VC5509A、采用并行EMIF引导模式成功实现外部Flash存储器的烧写过程。此方式与其他烧写方式相比,速度较快、缩短了系统开发周期、提高了程序的调试效率、增强了系统的灵活性和可移植性,具备相当的实用价值。其次介绍的二次引导加载方法克服了DSP固化引导加载程序的弊端,即解决了应用程序过长而不能被加载和Flash与DSP地址线不匹配的问题,达到芯片脱离仿真环境而运行复杂代码的目的。此外,此方法同样可移植到多种型号DSP芯片中,也对其他类似的高速微处理器系统引导加载方案具有较大的实际借鉴价值。
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