DSP之外部设备连接接口之HPI

通过主机借口HPI，外部主机可以直接访问DSP内部的双访问RAM（DARAM）.HPI可以让外部的主处理器直接访问DSP内存映射中的部分内存，而无需DSP干预。通过主机接口还可以完成DSP的程序引导，DSP向主机发出中断信号要求主机响应中断等功能。HPI提供了一个16位宽的并口，使用14位地址，每个地址装一个16位的字。HPI不能直接访问其他的外设寄存器，如果主机需要从其他外设获取数据，则必须通过CPU或6个DMA通道中的一个，先将数据搬到DARAM中，反之依然。主机在HPI外部地址线上的地址，当成字地址，而不是字节地址来对待。HPI的14根地址线，使主机可以访问到内部的地址为000060H~003FFFH的双访问RAM（DARAM）。0~00005Fh为MMR保留，HPI不能访问。在所有的C5509上，HPI和EMIF共享一个并口。EBSR（外部总线选择寄存器）中的并行端口位决定这个端口用于数据EMIF模式（00b），完全EMIF（01b），非复用HPI（10b）或者HPI模式（11b）。并口模式位的复位值由复位时GPIO0引脚的状态决定。复位是GPIO0引脚为高，是完全EMIF模式，低，复用HPI模式。HPI信号简介信号名称类型说明HD[15:0]输入/输出/高阻主机数据总线在非复用模式下，只传输数据信号；复用模式下传输数据和地址信号HA[19:0]输入主机地址总线复用模式下传输主机到HPI口的地址信号；复用模式下HA[1]变成HCNTL1，HA[2]变为HAS_，其他引脚没有使用HBE[1:0]输入主机字节选择信号，但在TMS320VC5510的2.0版本之后不再支持该信号HCS_输入片选信号，低有效HR/W_输入读写信号HDS1_,HDS2_输入数据选通信号，HPI接口的数据选通信号是这两个信号的同或结果。选通信号至少应持续2个CPU周期，HDS1_和HDS2_信号的连接根据主机选通信号而对应不同的接法。主机有独立的读写选通信号，并且低有效，则一个接HDS1_,另一个接HDS2_；主机只有一个低有效的选通信号，则这个信号接到HDS1_、HDS2_之一，而另一个引脚接高电平；主机有一个高有效地选通信号，则这个信号接HDS1_或HDS2_,另一个引脚接低电平HRDY输出EHPI就绪信号。当这个信号为低时，标志EHPI接口忙，主机应延长传输周期，信号为高时，表示传输过程已经结束，主机可以继续下一次传输。当HCS_信号为高时，HRDY信号总为高HCNTL0、HCNTL1输入EHPI口控制信号非复用模式下HCNTLO为低时，EHPI接口将访问数据存储器，为高时访问EHPI控制寄存器，HCNTL1被地址线占用；复用模式下，HCNTL1和HCNTL0信号用来选择访问的寄存器类型HCNTL[1:0]寄存器访问类型00HPIC读或写01HPID读写，并且访问后地址自动增加110HPIA读写11HPID读写，访问后地址不增加HAS_输入地址选通信号，该信号只在复用模式下起作用，这个信号使得HCNTL[1:0]和HR/W_信号可以在访问结束之前就消失HMODE输入EHPI模式选择信号，当为高时EHPI接口工作在非复用模式下，为低工作在复用模式下RST_MODE输入复位模式信号，但该信号在高版本C55x处理器中已经不再支持HINT_输出DSP到主机中断信号，该信号受状态寄存器ST3_55中HINT位控制1HPI接口的非复用连接方式非复用模式下，HPI口地址和数据分别使用单独的总线，接下来给出C55xDSP通过HPI接口采用非复用方式访问另一个C55xDSP的信号连接图。图中DSP1的通用IO信号IO7用来选通数据寄存器或者控制寄存器，图中没有标出的EHPI口信号不连接即可。非复用连接方式下数据和地址分别使用不同的总线，地址信号不必再通过EHPI数据总线传递，访问更加方便、快捷。1,不使用HPIAHPI地址寄存器。对于每次传输的地址，必须在HA上给定。2.HPIDHPI数据寄存器的作用是，临时保存通过HPI传送的数据。如果当前的访问是读操作，HPID保存从DSP存储器中读取的数据，如果是写操作，保存要写给DSP的数据。DSPCPU不能访问HPID.3.HPIC包含了DSPINT位，使主机可以发送中断请求给DSP，DSPCPU不能访问HPIC。特点：1数据和地址使用分开的总线。2主机用HCNTL0和HR/W信号来说明周期类型。包括：主机驱动HCNTL0引脚上的电平，来选择访问类型。0HPIC访问，1HPID访问。主机通过HR/W引脚来选择传输方向。高读低写.2EHPI接口的复用连接方式EHPI口如果采用复用连接方式，地址和数据则都将通过数据总线传递，接下来给出PCI总线控制器PCI2040同C55xEHPI口的连接图。PCI2040是为C54x和C6000系列处理器通过HPI接口连接到PCI总线专门提供的，但由于C55x处理器的主机接口数据总线由C54x的8位变为16位，因此C55x是模拟C6000的HPI接口同PCI2040相连接的，由于C6000的HRDY信号为低有效，而C55x的HRDY为高有效，因此C55x的HRDY信号必须通过一个非门连接到PCI2040上。PCI2040没有HAS信号，故而C55x中的HAS_信号接到高电平。复用模式下：1地址和数据在同一条总线（HPI数据总线，HD[15:0]）上传输，因此需要地址寄存器HPIA来存放地址，但HPIA是16位寄存器，主机必须写一个16位地址，其中bit13~0是真正地址，15~14为0，且在读写操作前，必须加载HPIA。2HPID与非复用模式一样。3HPIC也是。特点:地址和数据共用数据总线HD主机用HCNTL[1:0]和HR/W信号来表示周期类型。HAS允许HCNTL[1:0]和HR/W在访问周期内先撤销，可以有更多时间将总线状态从地址转为数据。HAS对主机是个可选信号，用一个总线来装载地址和数据，HPI可以不用HAS，将其拉高。3EHPI口的寄存器EHPI有下列寄存器：数据寄存器（HPID）、地址寄存器（HPIA）和控制寄存器（HPIC）,数据寄存器是一个16位寄存器，用来存放输入、输出的数据，在非复用方式下，该寄存器只起缓存作用，对主机来说该寄存器是透明的；而复用方式下，主机对DSP内存的访问都必须经过数据寄存器，DSP再根据地址寄存器中的地址访问数据存储器。地址寄存器是一个16或20位寄存器，该寄存器保存复用方式下读写操作的地址，而地址寄存器也将根据HCNTL1和HCNTL0的状态决定访问结束后寄存器内的地址是否加1，地址寄存器在非复用方式下不起作用。控制寄存器HPIC控制数据的传输，主机还可以通过该寄存器向DSP发出中断，要求DSP响应中断，另外主机通过控制HPIC中的RESET位，在DSP复位引脚为高时可以控制DSP的复位或使DSP脱离复位状态。HPIC寄存器的说明位字段复位值说明15~6Reserved保留5XADD01扩展地址使能位。在复用模式下如果使用20位地址，则须通过设置该位决定访问的是HPIA的19~16位还是15~0位。写到HPIA的15~0位；写到HPIA的19~16位4~2Reserved保留1DSPINT01主机对DSP的中断申请位。清除DSPINT；向DSP发出中断申请0RESET01复位。清除复位；使DSP停止进入复位状态利用RESET位，主机可以通过软件使DSP进入复位状态，在该状态下，主机可以对DSP进行程序加载，加载完成之后清除复位标志，如果DSP设置的是EHPI引导，在主机清除复位标志后，DSP接下来将从10000h地址开始执行程序。下图给出了通过EHPI口加载DSP程序的流程.通过EHPI口加载程序的过程注意：HPI不属于任何idle域，因此，不能进入idle模式。然而：1如果时钟发生器idle域，或DMAidle域处于idle，主机不能访问DSP的存储器。2DSP在EBSR中，包含一个主机模式idle位HIDL。若为0，时钟发生器不能进入idle模式，为了使HPI工作，它保持激活状态，若为1，时钟发生器可以进入idle状态。HPI依靠DMA控制器工作，因此仿真影响了DMA控制器，也会影响HPI。DMA的FREE位决定遇到仿真断点和其他仿真中断时的行为：0复位后的值，中断将DMA挂起。1不会中断DMA传输DSP进入复位状态，HPIC强制恢复其默认值，HPIA和HPIA不会被DSP初始化。