引 言
當(dāng)前，隨著DSP芯片運算能力的不斷提高，功毹的不斷完善，功耗的不斷降低，在通信、圖形圖像處理、電子等應(yīng)用領(lǐng)域占有越來越重要的位置，應(yīng)用也越來越廣泛；但DSP芯片構(gòu)成的單機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有限，尤其是控制功能相對較弱，而采用單片機(jī) (MCU)作為主機(jī)，負(fù)責(zé)控制功能，DSP作為目標(biāo)系統(tǒng)，專門負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的運算，又發(fā)揮了MCU在智能控制方面的優(yōu)勢。該文介紹了這種組合應(yīng)用的一種新的應(yīng)用方法，提高了資源利用率，增強(qiáng)了代碼的安全性。
1 HPI口設(shè)計
主機(jī)接口(簡稱HPI)是DSP與其他設(shè)備通信的一種方式，它為主機(jī)提供了一個并行口，根據(jù)其數(shù)據(jù)線的寬度有兩種類型的HPI-8和HPI-16。這里采用的DSP5402芯片是增強(qiáng)型的HPI-8，它與標(biāo)準(zhǔn)的HPI-8相比，在功能上改進(jìn)了很多。
HPI-8的外部接口可以非常方便地與主機(jī)相連，8 b的數(shù)據(jù)總線(HD0～HD7)負(fù)責(zé)與主機(jī)交換信息，HCNTL0和HCNTL1兩根控制線表示主機(jī)要訪問哪個HPI-8寄存器，它們和HBIL一起通常與主機(jī)設(shè)備的地址線相連。圖1為一種典型的連接方式。
HPI寄存器包括HPI控制寄存器HPIC，HPI地址寄存器HPIA和HPI數(shù)據(jù)寄存器HPID，它們的功能見表1。通過HCNTL0／1主機(jī)決定要訪問的寄存器，見表2。
HPI-8的操作大多與HPIC有關(guān)，該寄存器的字段如表3所示。
HPIC寄存器的地址為數(shù)據(jù)存儲空間的0020h。主機(jī)和C5402尋址HPIC寄存器的結(jié)果見表4～表7。
下面具體描述HPI-8的數(shù)據(jù)傳輸過程。它分為片外部分和片內(nèi)部分，分別指主機(jī)與HPI-8寄存器的數(shù)據(jù)交換和HPI-8寄存器與片內(nèi)RAM間的數(shù)據(jù)交換。
片外部分的數(shù)據(jù)傳輸包括兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸，主機(jī)驅(qū)動HBIL用來反映其狀態(tài)，若主機(jī)在傳輸過程中打亂了次序，將造成數(shù)據(jù)丟失和不可預(yù)測的錯誤。為恢復(fù)正常的操作，主機(jī)必須重復(fù)正確的操作，讓DSP根據(jù)HBIL正常接收和發(fā)送。同樣主機(jī)也可以通過HCS，HDS1和HDS2來控制訪問時間。HPI選通信號的下跳沿標(biāo)志著字節(jié)傳輸?shù)拈_始，通常在主機(jī)總線時鐘的開始時出現(xiàn)；HPI選通信號的上跳沿標(biāo)志著字節(jié)傳輸?shù)慕Y(jié)束，通常在主機(jī)總線時鐘結(jié)束時出現(xiàn)。在第二字節(jié)的數(shù)據(jù)交換時，HPI選通信號的上跳沿標(biāo)志著片外部分的結(jié)束和片內(nèi)部分的開始。圖2是一個HPI-8的時序示意圖。
根據(jù)HPI的引腳定義及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計出其硬件結(jié)構(gòu)連線，圖3為AT89S52和TMS320C5402硬件連接。
需要注意的是，TMS320C5402采用低電壓工作，其內(nèi)核電壓為1．8 V，I／0管腳電壓為3．3 V，而AT89S52工作于5 V電壓。為了使電路能穩(wěn)定正常的工作，TMS320C5402的數(shù)據(jù)外接有一個74LVC245。它是TI公司生產(chǎn)的3．3 V和5 V電平相轉(zhuǎn)換的雙向緩沖器，可以雙電源供電，一邊工作在3．3 V，一邊工作在5 V，轉(zhuǎn)換的方向由兩個DIR管腳控制。
3 軟 件
3．1 DSP通信程序設(shè)計
在DSP的通信程序設(shè)計中，一般對HPIC進(jìn)行了初始化后就無需再對HPI操作，其余的工作就完全由主機(jī)完成。通過HPI接口，主機(jī)與C54X之間可以相互發(fā)送中斷請求。而C54X通過HPIC的寄存器HINT位發(fā)中斷請求到主機(jī)，圖4為DSP通信的主程序流程圖。
其中主程序開中斷的程序如下：
3．2 單片機(jī)通信程序設(shè)計
圖5和圖6分別為讀寫HPID寄存器程序流程圖。
4 結(jié) 語
基于DS-MCU的HPI口通信是當(dāng)前高性能嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)選方案，它在高速數(shù)據(jù)采集和高速、高可靠通信方面有很多優(yōu)勢，但設(shè)計和開發(fā)稍顯復(fù)雜。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，DSP和MCU將走向融合。嵌入式芯片設(shè)計正朝著把單DSP-MCU芯核結(jié)構(gòu)與存儲
器和外設(shè)邏輯集成在一起的方向發(fā)展。本設(shè)計方案具有硬件結(jié)構(gòu)簡單，使用方便等優(yōu)點，有較好的實用價值。
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