tms320vc5402hpi接口與pci總線接口設計

1、<p>　　數(shù)字信號處理器DSP (Digital Signal Processor)是一種特別遺合于進行數(shù)字信號處理 的微處理器，憑借其運算速度快、功能強等特點，在各個領域的應用HPI接口/代：1總線接 口/DSP越來越廣泛。但在很多場合下需要將DSP的各種外圍設備同計算機連接，以實現(xiàn)數(shù) 據(jù)傳輸。通常情況下可利用DSP的串LI或I / 0 口來實現(xiàn)，但無論是接串口還是接I / 0 口都 要占用DSP的硬件資源，同時數(shù)據(jù)的傳輸

2、速度有時也不能滿足系統(tǒng)的要求。為了解決這一問 題，將DSP的HPI 口通過PC 12040芯片橋接到PCI總線。本文以TMS320VC5402(簡稱VC5402) 為例，介紹DSP的HPI 口及其與PC 12040的接口設計。</p><p>　　1 HPT接口功能及特點</p><p>　　主機接口即1 (Host Pott Interface)是C54x DSP系列定點芯片內(nèi)部具有的一

3、種并行接口部 件，主要用于與其他總線或CPU之間進行通信，其接口框閣如閣1所示。主機是HP1 口的主 控者，HPI 口作為一個外設與主機連接，使主機的訪問操作很方便。主機通過以下單元與HP1 口通信：專用地址和數(shù)據(jù)寄存器、HH控制寄存器以及HPI接口/PCI總線接口/DSP外部數(shù) 據(jù)和按口控制信號。HPT有兩種工作方式：共川尋址方式(SAM)和僅主機尋址方式(I10M)。在 SAM方式下,豐機和C54x都能尋址HPI存儲器;在H0M方式

4、下，僅能讓主機尋址HPI存儲 器，C54x則處于復位狀態(tài)，或者處在所有P、j部和外部時鐘都停止工作的1DLE2空閑狀態(tài)(最 低功耗狀態(tài))。</p><p>　　VC5402是TI公司推出的-?款性價比極高的16位定點處理器。它是C54x系列中應用比較廣 泛的一種芯片，有著豐富的接口資源,是一種集數(shù)據(jù)處理和通信功能于一體的高速微處理器。 VC5402HPI 口是一個增強的8位主機接口,它通過HPT控制寄存器HPTC

5、、地址寄存器HPIA 和數(shù)據(jù)鎖存器HP1D來實現(xiàn)與主機之間的通信。主機通過外部引腳HCNTLO和HCNTL1選屮不 同的寄存器，則當前發(fā)送8位數(shù)據(jù)就到該HPI接口/PCI總線接口/DSP寄存器?？刂萍拇嫫?HPIC既可以被主機直接訪問，又可以被DSP片上CPU訪問。在使用上，由于主機接口總是 傳輸8位字節(jié)，而HPTC是一個16位寄存器，所以主機向HPTC寫數(shù)據(jù)時，需要發(fā)送2個相 同的8位數(shù)據(jù)。地址寄存器HPIA,只能被主機直接訪問。主機

6、將HPIA寄存器視為一個地址 指針，借助于HP1A主機可以訪問VC5402全部的片上存儲器。另外HP1A具有自動增長的功 能，在自動增尋址模式下，一次數(shù)據(jù)讀會使HP1A在數(shù)據(jù)讀操作后增加1,而一個數(shù)據(jù)寫操 作會使HPIA操作前預先增加1。這樣如果使能了該功能，則只須設定一次HPIA即可實現(xiàn)連 續(xù)數(shù)據(jù)塊的</p><p>　　則HPID中存放的是要從存儲器中讀出的數(shù)據(jù)；如果當前進行的是寫操作，則存放的是 將要HPI

7、接口/PCI總線接口/DSP寫到HP1存儲器的數(shù)據(jù)。</p><p>　　2 VC5402 的 HPI 口與 PC12040 的接 口設計</p><p>　　2. 1 PCI總線及其實現(xiàn)方法</p><p>　　PCI局部總線是32或64位數(shù)據(jù)總線，32位PCI總線在讀寫傳送中支持132Mb / s的峰值傳 送速率，64位PCI傳送支持264Mb / s峰值傳送速

8、率。對于64位66MHz的PCI總線，傳送 速率可達528Mb/s。PCI總線協(xié)議規(guī)范雜而龐大，因此需要借助總線接口來實現(xiàn)。實現(xiàn) PCI總線協(xié)議一般有兩種方法：一是用FPGA設計實現(xiàn)，但PCI協(xié)議比較復雜，因此難度較 大；二是采用PCI總線控制芯片，如AMCC公司的S5933和PLX公司的PCI9052等通用的PCI 接口芯片。n公司專門推出了針對PCI總線和DSP接口的芯片PCI2040,它不但實現(xiàn)了 PCI 總線控制的功能，而且提供

9、了和DSP芯片的無縫接口，因而大大降低了系統(tǒng)設計的復雜度, 縮短了開發(fā)時間。</p><p>　　2.2 P012040 與 DSP 接 口設計</p><p>　　PCI2040足TI公司沒計的專門用來實現(xiàn)C5000 / C6000系列DSP和PCI總線進行接口的專用 芯片，可以通過8位或16位HPI接口與C54x/C6xDSP實現(xiàn)HP1接口/PCI總線接口/DSP無 縫連接。PCI20

10、40通過HPI接口與VC5402連接。PCI2040的HP1 口為8 / 16位數(shù)據(jù)傳輸接口 （8位還是16位，依據(jù)所掛接的DSP的類型）。主機作為傳輸?shù)闹髟O備，從機DSP不能發(fā)起 傳輸。主設備PCI2040可以讀/寫DSP內(nèi)存，DSP HP1 口可以訪問DSP所有的片上資源， PCI2040和VC5402之問的通信主要靠DSP的HPL\、HPIC、HPID三個寄存器完成。VC5402 的HP1與PCI2040 口的連接如閣2所示。&l

11、t;/p><p><b>　　PCI2040</b></p><p><b>　　HD[7:0]</b></p><p><b>　　HDS1</b></p><p><b>　　HR/W</b></p><p>　　HCNTL[1:O

12、]</p><p><b>　　HBIL</b></p><p><b>　　KRDY</b></p><p><b>　　HINT</b></p><p><b>　　HCS</b></p><p><b>　　HRST

13、</b></p><p><b>　　VC5402</b></p><p>　　VC5402的HPI 口與PCI2040連接示意</p><p><b>　　LI</b></p><p>　　PCI2040的數(shù)據(jù)總線HADO?HAU7與VC5402 HPI 口的數(shù)據(jù)總線HDO?HD7相連

14、，用于主機和 DSP傳輸數(shù)據(jù)。PCI2040芯片的HPI 口的HCNTL1和HCNTLO引腳分別與DSP的HCNTL1和HCNTLO 引腳相連，以實現(xiàn)其對HPI寄存器的訪問。具體HPI寄存器的選擇和訪問模式的確定由DSP 的HCNTL1和HCNTLO引腳的狀態(tài)決定，表1給出了 VC5402 HPI寄存器訪問控制的情況。 PCI2040帶有獨立的讀/寫選通信號HDS和HR / W,可以將PCI2040的HDS、HR / W引腳與 VC54

15、02的HDS1、HR/W引腳相連，實現(xiàn)主機對VC5402 HPI接口的讀/寫控制。當主機驅(qū)動 HR/W為高時,讀HPI;為低時，則寫HPI。DSPHPI 口的HPIEA、HDS2、HAS引腳通過10kQ 電阻拉高。</p><p>　　表1VC5402 HPI寄存器訪問控制</p><p>　　耑要注意的是，VC5402的HPT接幾是8位的，而DSP內(nèi)部和PCI總線上的數(shù)據(jù)格式都是大 于

16、8位的，所以主機與DSP之間數(shù)據(jù)傳輸必須包含2個連續(xù)的字節(jié)。專用的HBIL引腳信號 確定傳輸?shù)氖堑谝粋€字節(jié)還是第二個字節(jié)；HPI控制寄存器HP1C的BOB位決定第一個或第 二個字節(jié)放罝在16位字的高8位。</p><p>　　3電路沒計時應注意的問題</p><p>　　VC5402電源采用3. 3V和1. 8V電源供電。其屮：I / 0采用3. 3V;核電壓采用1. 8V 供電；系統(tǒng)從P

17、CI插槽取5V電壓經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換后，供DSP和其他芯片使用。</p><p>　　VC5402的有些引腳必須接4. 7kQ的上拉電阻，沒有用到的中斷引腳也要接相同的上拉 電阻。</p><p>　　電源輸入端跨接一個10?100 mF的電解電容器，為每個集成屯路芯片配置一個0. 01 nF 的陶瓷電容器。</p><p><b>　　結(jié)語</b>&