基于HPI接口的高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/86522.htm DSP芯片能夠大大提高數(shù)字信號處理的效率,但在主機與DSP構(gòu)成的系統(tǒng)中,當DSP與主機間需要大數(shù)據(jù)量傳輸時,數(shù)據(jù)傳輸速率就會成為程序運行速度的瓶頸。所以在程序調(diào)試過程中,實現(xiàn)主機與DSP之間的快速數(shù)據(jù)傳輸,不僅可以提高程序運行效率,還可以大大節(jié)省調(diào)試程序的時間。
TMS320C6000系列的HPI(Host Port Interface)接口不僅可以方便主機對DSP的控制,還可以實現(xiàn)主機與DSP內(nèi)存的快速數(shù)據(jù)傳輸。這里用雙TMS320C6416(600MHz)來進行實驗,通過HPI接口實現(xiàn)了主DSP(下文中都稱為"主機")和從DSP的快速數(shù)據(jù)傳輸,并通過實驗測試了HPI接口的數(shù)據(jù)傳輸速率。
系統(tǒng)介紹
HPI概述
HPI(Host-Port Interface)主機接口,是TI高性能DSP上配置的與主機進行通信的片內(nèi)外設(shè)。通過HPI接口,主機可以非常方便地訪問DSP的所有地址空間,從而實現(xiàn)對DSP的控制。
TMS320C6416的HPI接口是一個16bit/32bit寬的并行端口。主機(host)對CPU地址空間的訪問是通過EDMA控制器實現(xiàn)的。HPI接口的訪問主要通過三個專用寄存器來實現(xiàn),它們分別是HPI控制寄存器(HPIC)、HPI地址寄存器(HPIA)和HPI數(shù)據(jù)寄存器(HPID)。
HPI接口信號簡介
(1) HD[31∶0](數(shù)據(jù)總線)
(2) HCNTL[1∶0](控制HPI訪問類型)
如前所述,對HPI的訪問需要通過三個寄存器,即HPI地址寄存器(HPIA),HPI數(shù)據(jù)寄存器(HPID)和HPI控制寄存器(HPIC)來實現(xiàn)。HCNTL[1∶0]就是用于選擇這三個寄存器的專用引腳。
(3) HHWIL (半字指示選擇)
HHWIL指示當前的為第一個或是第二個半字傳輸,但需要注意的是,它并不代表是最高有效的(most significant)還是最低有效的(least significant),而決定的依據(jù)是HPIC中的HWOB位的狀態(tài)。在HPI32模式下,不使用此信號。
(4) HR/W (讀/寫操作指示)
(5) HRDY (輸出準備好)
(6) HCS,HDS1,HDS2(選通信號)
當HCS有效,并且HDS1和HDS2中僅有一個有效時,內(nèi)部觸發(fā)信號HSTROBE有效。這三個信號的組合邏輯其實就是片選和讀/寫信號構(gòu)成的組合邏輯,因此,可直接與主機的片選和讀/寫信號相連。
(7) HAS (地址輸入選通)
(8) HINT(向主機輸出的中斷)
HPI接口寄存器簡介
如上所述,主機通過HPI接口對DSP的訪問實際上是通過三個寄存器來實現(xiàn)的,下面就針對這三個專用寄存器進行介紹。
(1) HPI控制寄存器(HPIC)
HPIC中每一位都有特定的功能,在對HPI進行訪問的過程中需要特別注意。簡要介紹一下這些功能位的作用。
①HWOB(半字順序位)
如果HWOB=1,第一個半字為最低有效;如果HWOB=0,第一個半字為最高有效。HWOB對地址和數(shù)據(jù)都起作用,如果采用HPI16模式,在訪問數(shù)據(jù)或者地址寄存器之前,應(yīng)該首先初始化HWOB位。
②DSPINT(主機產(chǎn)生的Processor-to-CPU中斷,用于HPI啟動方式中將DSP內(nèi)核從復(fù)位狀態(tài)中喚醒)
③HINT(DSP-to-Host中斷,即通過向此位寫入特定值來產(chǎn)生對主機的中斷)
(
2) HPI地址寄存器(HPIA)
存放32bit數(shù)據(jù),指向?qū)⒁L問的DSP地址空間中的地址。
(3) HPI數(shù)據(jù)寄存器(HPID)
在寫操作中存放將要寫入HPIA所指向地址的數(shù)據(jù),在讀操作中為HPIA所指向地址中的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)設(shè)計
硬件設(shè)計
外設(shè)選擇
在C6416中,一些外設(shè)共用某些引腳。其中HPI,GP[15:9],PCI, EEPROM以及McBSP2共用一組引腳,DSP在復(fù)位時通過鎖存PCI_EN及McBSP2_EN引腳的值來選擇使用何種外設(shè)。如表1,在本設(shè)計中,將這兩個選擇引腳都拉低。
數(shù)據(jù)總線
C6416 HPI數(shù)據(jù)總線具有32個外部引腳HD[31:0]。因此,C6416 HPI支持16位或32位的數(shù)據(jù)總線。當用16位寬的主機接口時,C6416 HPI稱為HPI16;當用32位寬的主機接口時,C6416 HPI稱為HPI32。C6416 HPI通過復(fù)位時的自舉和器件配置引腳(HD5)選擇采用HPI16還是HPI32。
HPI16具有16位數(shù)據(jù)總線,HPI16將兩個連續(xù)的16位傳輸組成一個32位數(shù)據(jù)傳送到CPU。為了和其他C6000器件兼容,無論復(fù)位時選擇何種Endian模式,HPI16都使用HD[15:0]作為數(shù)據(jù)引腳。HPI32具有32位的數(shù)據(jù)總線,使用該增加的總線寬度,所有傳輸均為一個32位的字傳輸,而不是兩個連續(xù)的16位半字。在本設(shè)計中采用HPI32總線模式。
主機EMIF配置
對主機,EMIFA (64位總線)和EMIFB (16位總線)都可以與HPI相連。在HPI16模式下,可以采用EMIFB,在HPI32模式下,可以采用EMIFA。在本設(shè)計中,影射EMIFA CE1存儲器空間為主機接口,對CE1空間控制寄存器的設(shè)置見表2。
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