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TMS320VC5402HPI口通信解决方案

发布时间:2020-07-21 18:07:07 阅读: 来源:建筑模板厂家

TMS320VC5402(以下简称C5402)是德州仪器公司(TI)推出的性价比极高的定点数字信号处理器(DSP)。采用改进的Harvard处理结构和指令流水线操作,计算处理速度很高(100MIPS),指令周期可达10ns;片内提供16K字的RAM,用作程序和数据存储,其最大可扩展寻址空间为1M字;主机接口(HPI)是具有强大功能的智能外设,提供了DSP和外部处理器的通信接口。掌握HPI的原理和使用方法,可以使硬件的设计更加简单灵活。DSP在通过HPI口和主机通信的过程中完全没有软件和硬件开销,由DSP自身的硬件协调冲突,不会打断DSP正常程序的运行。在HPI通信方式下,DSP的片内存储器对外界完全透明,由主机通过访问HPI的地址和数据寄存器便可完成对DSP片内存储器的读/写。 本文立足于实践经验,以TMS320VC5402与PC/104总线为例,介绍基于HPI口的硬件接口及软件实现。

1 TMS320VC5402 HPI口简介

主机接口HPI(Host Port Interface)是TMS320C5000系列定点芯片内部具有的一种接口部件,主要用于DSP与其它总线或CPU进行连接。TI的C54xx系列都提供了8位或16位的增强型HPI接口,在此以C5402增强型8位HPI接口为例进行详细介绍。

C5402的HPI口由一个8位数据总线和用于设置和控制接口的控制信号线组成,HPI接口通过HPI控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA、数据寄存器HPID和HPI内存块,实现与主机之间的通信。其主要特点在于接口所需外围硬件很少,很容易与各种主机相连,且仅需要很少甚至不需要外加接口逻辑。引脚功能如表1所示。

HPI是8位的数据总线接口,由于C5402是16位的,所以与主机通信的数据都是由两个连续的字节组成,并且由HBIL引脚指示正在传输的是第一个还是第二个字节。主机使用HCNTL0/1指定所访问的是HPI控制寄存器HPIC或HPI数据寄存器HPID或HPI地址寄存器HPIA,也可以用地址自动增加的方式访问数据寄存器HPID,具体方式如表2所示。

2 系统的硬件设计方案

整个硬件系统由DSP、EPM7128S、TPS73HD301、SST39VF400A等组成。DSP的主要任务是将经放大和解调后的无线电修正通道视频信号接收下来,再通过译码等处理后送给主控机。其原理如图1所示。

C5402采用低电压工作,其内核电压为1.8V、I/O管脚电压为3.3V,而PC/104总线工作于5V电压。为了使电路能稳定正常的工作,C5402的数据总线接有一个SN74LVC245A。它是TI公司生产的3.3V和5V电平互相转换的双向缓冲器,可以双电源供电,一边工作在3.3V,一边工作在5V,转换的方向由两个DIR管脚控制。它串在数据总线上,既可以为DSP提供驱动5V数字电路的能力,也可以为DSP提供5V信号读入的保护。这样,就不再需要为多个不同外设而考虑总线驱动不够的问题。DSP主机接口和PC/104的连接如图2所示。 主机和DSP可独立地对HPI接口操作,主机和DSP的握手可通过中断方式完成。另外,主机还可以通过HPI接口装载DSP应用程序,接收DSP运行结果或诊断DSP运行状态,为DSP芯片的接口开发提供一种极为方便的途径。HPI-8为8位并行口,提供C54x与外部主机的接口,C54x可通过片内RAM与主机设备交换数据。主机与HPI-8的通信是通过专用的地址寄存器和数据寄存器完成的,C54x不能直接读/写,HPI控制寄存器允许主机和C54x进行读/写,包括配置通信协议和控制通信(握手)的比特。

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