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DSP HPI总线与MPC8272总线接口的FPGA实现_通信工程毕业论文

发布时间:2015-01-26 来源:人大经济论坛
DSP HPI总线与MPC8272总线接口的FPGA实现_通信工程毕业论文   论文摘要:通过对TI公司TMS320C6421 DSP HPI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TMS320C6421 DSP HPI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DSP HPI接口设计,此文章具有参考和指导意义。   一、HPI概述   HPI(Host-Port Interface)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   (1) HD[15∶0](数据总线)   (2) HCNTL[1∶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。HCNTL[1∶0]就是用于选择这三个寄存器的专用引脚。   HCNTL1   HCNTL0   HPI访问类型   0   0   主机可读写HPI控制寄存器HPIC   0   1   主机可读写HPI数据寄存器HPID,读操作或写操作后HPIA自动增1   1   0   主机可读写HPI地址寄存器HPIA   1   1   主机可读写HPI数据寄存器HPID,读操作或写操作后HPIA不变   (3) HHWIL (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(most significant)还是最低有效的(least significant),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。   (4) HR/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。   (5) HRDY (输出准备好)   (6) HCS,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:   (7) HAS (地址输入选通)   在TMS320C6421 HPI接口中目前没有用,连接到逻辑高电平。   (8) HINT(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。   (1)HPI控制寄存器(HPIC)   HPIC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HWOB=1,第一个半字为最低有效;如果HWOB=0,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Processor-to-CPU中断,用于HPI启动方式中将DSP内核从复位状态中唤醒)   ③HINT(DSP-to-Host中断,即通过向此位写入特定值来产生对主机的中断)   (2) HPI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。   (3) HPI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C6421 HPI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C6421 HPI的HCNTL1、HCNTL0。选择主机的地址线A30连接到C6421 HPI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
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