通信学论文-DSP HPI总线与MPC8272总线接口的FPGA实现.doc通信学论文-DSP HPI总线与MPC8272总线接口的FPGA实现.doc

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通信学论文DSPHPI总线与MPC8272总线接口的FPGA实现论文关键词DSPHPIMPC8272FPGAVHDL源代码论文摘要通过对TI公司TMS320C6421DSPHPI接口信号和接口总线时序的分析,以VHDL语言为工具,使用ALTERA的FPGA芯片EP3C40F780C8,设计完成MPC8272总线和TMS320C6421DSPHPI总线之间的通信接口,并在实际的产品中得到运用,给出与整个接口设计相关的VHDL源代码。对于类似的DSPHPI接口设计,此文章具有参考和指导意义。一、HPI概述HPIHOSTPORTINTERFACE主机接口,是TI高性能DSP上配置的与主机进行通信的片内外设。通过HPI接口,主机可以非常方便地访问DSP的所有地址空间,从而实现对DSP的控制。TMS320C6421的HPI接口是一个16BIT宽的并行端口。主机HOST对CPU地址空间的访问是通过EDMA控制器实现的。HPI接口的访问主要通过三个专用寄存器来实现,它们分别是HPI控制寄存器HPIC、HPI地址寄存器HPIA和HPI数据寄存器HPID。二、HPI接口信号简介1HD15∶0数据总线2HCNTL1∶0控制HPI访问类型如前所述,对HPI的访问需要通过三个寄存器,即HPI地址寄存器HPIA,HPI数据寄存器HPID和HPI控制寄存器HPIC来实现。HCNTL1∶0就是用于选择这三个寄存器的专用引脚。HCNTL1HCNTL0HPI访问类型00主机可读写HPI控制寄存器HPIC01主机可读写HPI数据寄存器HPID,读操作或写操作后HPIA自动增110主机可读写HPI地址寄存器HPIA11主机可读写HPI数据寄存器HPID,读操作或写操作后HPIA不变3HHWIL半字指示选择HHWIL指示当前的为第一个或是第二个半字传输,但需要注意的是,它并不代表是最高有效的MOSTSIGNIFICANT还是最低有效的LEASTSIGNIFICANT,而决定的依据是HPIC中的HWOB位的状态。对于第一个半字,HHWIL必须被驱动为低电平;对于第二个半字,HHWIL必须被驱动为高电平。4HR/W读/写操作指示HR/W为高电平,表示从HPI接口读;HR/W为低电平,表示向HPI接口写。5HRDY输出准备好6HCS,HDS1,HDS2选通信号当HCS有效,并且HDS1和HDS2中仅有一个有效时,内部触发信号HSTROBE有效。这三个信号的组合逻辑其实就是片选和读/写信号构成的组合逻辑,因此,可直接与主机的片选和读/写信号相连。如下图所示7HAS地址输入选通在TMS320C6421HPI接口中目前没有用,连接到逻辑高电平。8HINT向主机输出的中断三、HPI接口寄存器简介如上所述,主机通过HPI接口对DSP的访问实际上是通过三个寄存器来实现的,下面就针对这三个专用寄存器进行介绍。1HPI控制寄存器HPICHPIC中每一位都有特定的功能,在对HPI进行访问的过程中需要特别注意。简要介绍一下这些功能位的作用。①HWOB半字顺序位如果HWOB1,第一个半字为最低有效;如果HWOB0,第一个半字为最高有效。HWOB对地址和数据都起作用,如果采用HPI16模式,在访问数据或者地址寄存器之前,应该首先初始化HWOB位。②DSPINT主机产生的PROCESSORTOCPU中断,用于HPI启动方式中将DSP内核从复位状态中唤醒③HINTDSPTOHOST中断,即通过向此位写入特定值来产生对主机的中断2HPI地址寄存器HPIA存放32BIT数据,指向将要访问的DSP地址空间中的地址。3HPI数据寄存器HPID在写操作中存放将要写入HPIA所指向地址的数据,在读操作中为HPIA所指向地址中的数据。四、HPI接口读写时序⑴HPI接口读时序⑵HPI接口写时序五、HPI接口硬件设计从C6421HPI寄存器的编址方式可以看出,主机需两根地址线寻址到HPI接口的控制寄存器、地址寄存器和数据寄存器,因此选择主机的地址线A29、A28连接C6421HPI的HCNTL1、HCNTL0。选择主机的地址线A30连接到C6421HPI的HHWIL,作为半字指示选择。HPI的选通由HCS、HDS1、HDS2三根信号线共同作用,最后的HPI使能信号STROBE为HDS1异或HDS2后,再与HCS进行与非运算的结果。HCS、HDS1、HDS2信号由FPGA产生。TA为MPC8272传输结束标识,HPI口HRDY有效后FPGA向CPU发送TA,保证HPI数据正确读出。C6416HPI的HINT信号可以直接连接到主机的IRQ引脚上实现HPI对主机的中断信号连接,也可通过FPGA连接到主机,使控制更灵活。六、地址空间分配由于C6421为16位的HPI口,其内部总线为32位,所以每次读写要分两次,一次为高16位,一次为低16位,由HHWIL来选择(0-FIRSTHALFWORD,1-SECONDHALFWORD),设定HPICHWOB0FIRSTHALFWORD=高16位,SECONDHALFWORD低16位。C6421的HPI接口映射为MPC8272的4对地址空间,由MPC8272CS3控制,配置CS3为16位宽的GPCM访问模式,如下地址分配HPIC0X0D000000高16位,0X0D000002低16位。HPIA0X0D000004高16位,0X0D000006低16位。HPID_FIX0X0D00000C高16位,0X0D00000E低16位,C6421地址由当前的HPIA决定。HPID_AUTO0X0D000008高16位,0X0D00000A低16位C6421地址自动加1。七、HPI接口相关VHDL代码OUTPUTWIREC6421_HASN,C6421_HCSN,C6421_HDSN1,C6421_HDSN2,ASSIGNC6421_HASN1’B1;ASSIGNC6421_HCSNCS3;ASSIGNC6421_HDSN1WEN;ASSIGNC6421_HDSN2OEN;REG70ST_TA;REGTAX;WIRETAX001ZZZ_CNT25601;WIRETAX002ZZZ_CNT256801;WIRETAX003ZZZ_CNT2561601;WIRETAX004ZZZ_CNT2563201;REGC6421HCSN_START;ALWAYSPOSEDGECLK_CPUIFZZZ_CNT5C6421HCSN_START1;ELSEC6421HCSN_START0;ALWAYSPOSEDGECLK_CPUBEGINIFC6421HCSN_STARTBEGINST_TASTA_CHECKRD;TAX1;ENDELSEIFSTA_CHECKRDST_TABEGINIFC6421_HRDYNST_TASTA_CHECKRD;ELSEST_TASTA_GEN;TAX1;ENDELSEIFSTA_GENST_TABEGINST_TASTA_END;TAX0;ENDELSEBEGINTAX1;ENDENDASSIGNTACS3TAXTAX001TAX002TAX003TAX0041’BZ;MPC8272功能很强大,C6421HPI接口相对于MPC8272来说为慢速外部设备,TA为MPC8272传输结束标识,HPI口HRDY有效后FPGA向CPU发送TA,保证HPI数据正确读出。因此在VHDL程序中设计了状态机,当HRDY信号有效后就立即结束本次访问,否则经过一段时间的延迟后强制结束本次访问,这样可以避免接口长时间占用总线,影响系统性能。八、结束语本文使用VHDL语言和FPGA,设计了MPC8272与DSP之间的HPI接口。之所以使用FPGA,是因为在系统中FPGA还包含有其他的功能设计。如果只有MPC8272与DSP之间的HPI接口设计,使用CPLD即可完成,而不必浪费FPGA的资源。参考文献1、TMS320C6421FIXEDPOINTDIGITALSIGNALPROCESSORDATASHEET。TI公司提供2、TMS320C642XDSPHOSTPORTINTERFACEHPIUSER’SGUIDE。TI公司提供
编号:201312172051002197    类型:共享资源    大小:13.93KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-17
  
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zhaozilong上传于2013-12-17

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