TMS320VC5402处理器的 HPI接口与PCI总线接口设计

1、tms320vc5402处理器的 hpi接口与pci总线接口设计数字信号处理器(digital signal processor)是一种特殊适合于举行数字信号处理的微处理器，凭借其运算速度快、功能强等特点，在各个领域的应用越来越广泛。但在无数场合下需要将dsp的各种外围设备同计算机衔接，以实现数据传输。通常状况下可利用dsp的串口或io口来实现，但无论是接串口还是接io口都要占用dsp的硬件资源，同时数据的传输速度有时也不能满足系统的要求。为了解决这一问题，将dsp的hpi口通过pcl2040芯片桥接到pci。本文以tms320vc5402(简称vc5402)为例，介绍dsp的hpi口及其与p

2、cl2040的接口设计。1 hpi接口功能及特点主机接口hpi(host pott interface)是c54x dsp系列定点芯片内部具有的一种并行接口部件，主要用于与其他总线或cpu之间举行通信，其接口框图l所示。主机是hpi口的主控者，hpi口作为一个外设与主机衔接，使主机的拜访操作很便利。主机通过以下单元与hpi口通信：专用地址和数据寄存器、hpi控制寄存器以及外部数据和接口控制信号。hpi有两种工作方式：共用寻址方式(sam)和仅主机寻址方式(hom)。在sam方式下，丰机和c54x都能寻址hpi存储器；在hom方式下，仅能让主机寻址hpi存储器，c54x则处于复位状态，或者处在全

3、部内部和外部时钟都停止工作的idle2空闲状态(最低功耗状态)。vc5402是ti公司推出的一款性价比极高的16位定点处理器。它是c54x系列中应用比较广泛的一种芯片，有着丰盛的接口资源，是一种集数据处理和通信功能于一体的高速微处理器。vc5402 hpi口是一个增加的8位主机接口，它通过hpi控制寄存器h、地址寄存器hpia和数据锁存器hpid来实现与主机之间的通信。主机通过外部引脚hcntlo和hcntl1选中不同的寄存器，则当前发送8位数据就到该寄存器。控制寄存器hpic既可以被主机挺直拜访，又可以被dsp片上cpu拜访。在用法上，因为主机接口总是传输8位字节，而hpic是一个16位寄存

4、器，所以主机向hpic写数据时，需要发送2个相同的8位数据。地址寄存器hpia，只能被主机挺直拜访。主机将hpia寄存器视为一个地址指针，借助于hpia主机可以拜访vc5402所有的片上存储器。另外hpia具有自动增长的功能，在自动增寻址模式下，一次数据读会使hpia在数据读操作后增强1，而一个数据写操作会使hpia操作前预先增强l。这样假如使能了该功能，则只须设定一次hpia即可实现延续数据块的写入和读出。数据寄存器hpld，只能被主机拜访。假如当前举行的是读操作，则hpid中存放的是要从hpi存储器中读出的数据；假如当前举行的是写操作，则存放的是将要写到hpi存储器的数据。2 vc5402

5、的hpi口与pcl2040的接口设计21 pci总线及其实现办法pci局部总线是32或64位数据总线，32位pci总线在读写传送中支持132mbs的峰值传送速率，64位pci传送支持264mbs峰值传送速率。对于64位66mhz的pci总线，传送速率可达528mbs。pci总线协议规范复杂而浩大，因此需要借助总线接口来实现。实现pci总线协议普通有两种办法：一是用设计实现，但pci协议比较复杂，因此难度较大；二是采纳pci总线控制芯片，如amcc公司的s5933和plx公司的pci9052等通用的pci接口芯片。ti公司特地推出了针对pci总线和dsp接口的芯片pci2040，它不但实现了pc

6、i总线控制的功能，而且提供了和dsp芯片的无缝接口，因而大大降低了系统设计的复杂度，缩短了开发时光。2.2 p012040与dsp接口设计pci2040足ti公司设计的特地用来实现c5000c6000系列dsp和pci总线举行接口的专用芯片，可以通过8位或16位hpi接口与c54xc6xdsp实现无缝衔接。pci2040通过hpi接口与vc5402衔接。pci2040的hpi口为816位数据传输接口(8位还是16位，依据所挂接的dsp的类型)。主机作为传输的主设备，从机dsp不能发起传输。主设备pci2040可以读写dsp内存，dsp hpl口可以拜访dsp全部的片上资源，pci2040和vc

7、5402之问的通信主要靠dsp的hpia、hpic、hpid三个寄存器完成。vc5402的hpi与pci2040口的衔接2所示。pci2040的数据总线had0had7与vc5402 hpi口的数据总线hd0hd7相连，用于主机和dsp传输数据。pci2040芯片的hpi口的hcntll和hcntl0引脚分离与dsp的hcntll和hcntl0引脚相连，以实现其对hpi寄存器的拜访。详细hpi寄存器的挑选和拜访模式确实定由dsp的hcntll和hcntl0引脚的状态打算，表1给出了vc5402 hpi寄存器拜访控制的状况。pci2040带有自立的读写选通信号hds和hrw，可以将pci2040

8、的hds、hrw引脚与vc5402的hdsl、hrw引脚相连，实现主机对vc5402 hpi接口的读写控制。当主机驱动hrw为高时，读hpi；为低时，则写hpi。dsp hpi口的hpiea、hds2、has引脚通过10k拉高。需要注重的是，vc5402的hpi接几是8位的，而dsp内部和pci总线上的数据格式都是大于8位的，所以主机与dsp之间数据传输必需包含2个延续的字节。专用的hbil引脚信号确定传输的是第一个字节还是其次个字节；hpi控制寄存器hpic的bob位打算第一个或其次个字节放置在16位字的高8位。3 设计时应注重的问题vc5402电源采纳33v和18v电源供电。其中：io采纳33v；核采纳18v供电；系统从pci插槽取5v电压经电压转换后，供dsp和其他芯片用法。vc5402的有些引脚必需接47k的上拉电阻，没实用到的中断引脚也要接相同的上拉电阻。电源输入端跨接一个10100f的电解器，为每个集成屯路芯片配置一个001f的陶瓷。结语本文以vc5402和p