來源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：陳紅梅 陳 健摘要：介紹了ti公司信號處理芯片tms320vc5402 hpi（主機接口）的結(jié)構(gòu)及主要特點，提出了hpi接口與pc/104總線進行通信連接的設(shè)計方案。該方案充分利用dsp的hpi接口功能，實現(xiàn)了主機實時讀/寫dsp任意片內(nèi)存儲單元的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：dsp hpi pc/104tms320vc5402（以下簡稱c5402）是德州儀器公司（ti）推出的性價比極高的定點數(shù)字信號處理器（dsp）。采用改進的harvard處理結(jié)構(gòu)和指令流水線操作，計算處理速度很高（100mips），指令周期可達10ns；片內(nèi)提供16k字的ram，用作程序和數(shù)據(jù)存儲，其最大可擴展尋址空間為1m字；主機接口（hpi）是具有強大功能的智能外設(shè)，提供了dsp和外部處理器的通信接口。掌握hpi的原理和使用方法，可以使硬件的設(shè)計更加簡單靈活。dsp在通過hpi口和主機通信的過程中完全沒有軟件和硬件開銷，由dsp自身的硬件協(xié)調(diào)沖突，不會打斷dsp正常程序的運行。在hpi通信方式下，dsp的片內(nèi)存儲器對外界完全透明，由主機訪問hpi的地址和數(shù)據(jù)寄存器便可完成對dsp片內(nèi)存儲器的讀/寫。

本文立足于實驗經(jīng)驗，以tms320vc5402與pc/104總線為例，介紹基于hpi口的硬件接口及軟件實現(xiàn)。

1 tms320vc5402 hpi口簡介主機接口hpi（host port interface）是tms320c5000系列定點芯片內(nèi)部具有的一種接口部件，主要用于dsp與其它總線或cpu進行連接。ti的c54xx系列都提供了8位或16位的增強型hpi接口，在此以c5402增強型8位hpi接口為例進行詳細介紹。

c5402的hpi口由一個8位數(shù)據(jù)總線和用于設(shè)備和控制接口的控制信號線組成，hpi接口通過hpi控制寄存器hpic、地址寄存器hpia、數(shù)據(jù)寄存器hpid和hpi內(nèi)存塊，實現(xiàn)與主機之間的通信。其主要特點在于接口所需外圍硬件很少，很容易與各種主機相連，且僅需要很少甚至不需要外加接口邏輯。引腳功能如表1所示。

表1 hpi引腳的名稱及功能

hpi引腳

接至主機引腳

狀 態(tài)

信號功能

hd0hd7

數(shù)據(jù)總線

i/o/z

hpi雙向并行三態(tài)數(shù)據(jù)總線。

當不傳送數(shù)據(jù)（/hsc或/hdsx=1）或emu1//off=0（切斷所有輸出）時，hd7（msb）～hd0（lsb）均處于高阻態(tài)。

/has

地址鎖存使能（ale）或地址選通輸入信號引腳，不用則接高電平

i

地址選通輸入信號。如果主機的地址和數(shù)據(jù)是一條多路總線，則/has連到主機的ale引腳；如果主機的地址和數(shù)據(jù)是分開的，就將/has接高電平。

/hcs

地址或控制線

i

片選信號。作為hpi的使能輸入，主機在對hpi訪問時信號/hcs要保持低電平。

hbil

地址或控制線

i

字節(jié)輸入識別信號。hbil為低時讀/寫第一個字節(jié)，為高時讀/寫第二個字節(jié)。hbil和hpi控制寄存器（hpic）中的bob位配合使用。

hcntl0/1

地址或控制線

i

主機控制信號。選擇主機所訪問的是哪個寄存器：地址寄存器hpia、數(shù)據(jù)寄存器hpid、控制寄存器hpic。

/hds1/2

讀/寫、數(shù)據(jù)選通輸入信號引腳

i

數(shù)據(jù)選通輸入。在主機訪問期間控制hpi數(shù)據(jù)的傳輸。

/hint

主機中斷輸入

o/z

主機中斷輸入。由控制寄存器hpic中的hint位控制。當c54x復位時為高電平，emu1//off低電平時為高阻態(tài)。

hrdy

異步準備好信號引腳

o/z

hpi接口準備好信號輸出。hrdy為高說明hpi準備好數(shù)據(jù)傳送（主機可進行數(shù)據(jù)傳輸），為低表示hpi接口忙（主機不可傳輸數(shù)據(jù)），正在進行上次傳輸?shù)膬?nèi)部操作。

hr//w

讀寫選通信號引腳或地址線

i

讀/寫選通信號輸入端。在主機訪問期間控制數(shù)據(jù)的傳輸方向。高電平表示主機讀hpi，低電平表示寫hpi。

hpiena

vdd

i

hpi模塊選擇輸入。信號必須和vdd聯(lián)系起來，保證選擇hpi。如果輸入為開或接地，hpi模塊將不會被選擇。hpi是8位的數(shù)據(jù)總線接口，由于c5402是16位的，所以與主機通信的數(shù)據(jù)都是由兩個連續(xù)的字節(jié)組成，并且由hbil引腳指示正在傳輸?shù)氖堑谝粋�還是第二個字節(jié)。主機使用hcntl0/1指定所訪問的是hpi控制寄存器hpic或hpi數(shù)據(jù)寄存器hpid或hpi地址寄存器hpia，也可以用地址自動增加的方式訪問數(shù)據(jù)寄存器hpid，具體方式如表2所示。

表2 hcntl0/1功能選擇

hntl0

hcntl1

說明

0

0

主機可以讀寫hpi的控制寄存器hpic。

0

1

主機可以讀寫hpi的數(shù)據(jù)寄存器hpi