HPI主機(jī)接口在多處理器系統(tǒng)中的應(yīng)用

;;; 摘要：HPI是德州儀器公司在新一代、高性能DSP芯片上配置的與主機(jī)進(jìn)行通信的主機(jī)接口。它可以實(shí)現(xiàn)與主機(jī)之間并行、高速的數(shù)據(jù)交換，構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)。介紹了HPI在某多處理器系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)的硬件要求以及HPI的優(yōu)越性，詳細(xì)介紹了HPI的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法。 ;;; 關(guān)鍵詞：DSP 多處理器 HPI（主機(jī)接口） 主機(jī)通信 HPI是德州儀器（TI）公司在新一代、高性能DSP芯片上配置的與主機(jī)進(jìn)行通信的主機(jī)接口。它與主機(jī)之間能實(shí)現(xiàn)并行、高速的數(shù)據(jù)傳輸。在目前TI流行的DSP芯片中都配有HPI接口。 在傳統(tǒng)的單片機(jī)與主機(jī)進(jìn)行接口時(shí)，需要外擴(kuò)必要的硬件電路。當(dāng)單片機(jī)需要與主機(jī)共享RAM時(shí)，需在片外擴(kuò)展RAM及觸發(fā)、鎖存等芯片，然后主機(jī)通過(guò)DMA方式訪問(wèn)該擴(kuò)展RAM，這樣一來(lái)主機(jī)可以隨機(jī)或整塊地訪問(wèn)、共享RAM。另外，在片外至少需要擴(kuò)展一片鎖存器使得單片機(jī)可以中斷主機(jī)。TI的TMS320C5402HPI接口將以上功能集成到DSP內(nèi)部，使其與主機(jī)的連接變得非常簡(jiǎn)單。而且由于HPI是集成到片內(nèi)的，主機(jī)可以達(dá)到很高的訪問(wèn)速度，滿足了數(shù)字信號(hào)處理中高速度的要求。本文介紹了TI公司TMS320C5402芯片中的HPI接口在構(gòu)成某型雷達(dá)多處理機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了HPI的優(yōu)越性以及構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)的硬件要求，詳細(xì)地介紹了HPI的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法。

1 HPI主機(jī)接口構(gòu)成 TMS320C5402芯片的HPI接口分為HPI8（8位主機(jī)接口）和HPI16（16位主機(jī)接口）兩種，其應(yīng)用方式大同小異，限于篇幅本文主要介紹HPI8。HPI8實(shí)際上是一個(gè)8位的并行端口，主機(jī)通過(guò)它可以直接訪問(wèn)DSP片內(nèi)的一段RAM。在早期的DSP中，這段公用的RAM是一段2K字的雙口RAM（對(duì)于TMSVC5402則可以訪問(wèn)所有的片內(nèi)RAM）。當(dāng)主機(jī)和DSP同時(shí)訪問(wèn)同一地址時(shí)，主機(jī)優(yōu)先。由于TI的DSP芯片都是16位的，而HPI8只有8根數(shù)據(jù)線，所以數(shù)據(jù)的傳輸必須以字節(jié)為單位。在DSP與主機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，HPI能自動(dòng)地將外部接口傳來(lái)連續(xù)的8位數(shù)組合成16位數(shù)后傳送給主機(jī)。 HPI主機(jī)由以下五個(gè)部分組成： ·HPI存儲(chǔ)器（DARAM）。HPI RAM主要用于DSP與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)，也可以用作通用的雙導(dǎo)址數(shù)據(jù)RAM或程序RAM。 ·HPI地址寄存器（HPIA）。它只能由主機(jī)對(duì)直接訪問(wèn)。該寄存器中存放著當(dāng)前尋址的HPI存儲(chǔ)單元的地址。 ·HPI數(shù)據(jù)鎖存器（HPID）。它也只能由主機(jī)對(duì)其直接訪問(wèn)。如果當(dāng)前進(jìn)行讀操作，則HPID中存放的是要從HPI存儲(chǔ)器中讀出的數(shù)據(jù)；如果當(dāng)前進(jìn)行寫操作，則HPID中存放的是將要寫到HPI存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。 ·HPI控制寄存器（HPIC）。DSP和主機(jī)都能對(duì)它直接訪問(wèn)。 ·HPI控制邏輯。用于處理HPI與主機(jī)之間的接口信號(hào)。 HPI控制寄存器（HPIC）對(duì)HPI的工作模式進(jìn)行控制，HPIC必須在進(jìn)行HPI訪問(wèn)前由主機(jī)初始化。當(dāng)主機(jī)要隨機(jī)訪問(wèn)HPI RAM時(shí)，必須先發(fā)送一個(gè)地址到HPIA（HPI地址寄存器），然后訪問(wèn)該地址所指向的RAM單元。當(dāng)主機(jī)需要連續(xù)訪問(wèn)一段HPI RAM中，則需要發(fā)送該段首地址到HPIA，然后以地址自增的方式訪問(wèn)。這時(shí)候主機(jī)每訪問(wèn)完一個(gè)存儲(chǔ)單元后HPIA自動(dòng)指向下一個(gè)單元。主機(jī)可以通過(guò)置位HPIC中的DSPINT位來(lái)中斷DSP芯片，DSP芯片也可以通過(guò)置位HPIC中的HINT位來(lái)中斷主機(jī)，此時(shí)HPI的引腳HINT被置位低電平，從而向主機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求。主機(jī)可以通過(guò)置位HINT來(lái)屏蔽此中斷。HPI的數(shù)據(jù)、控制引腳都是專用的，它保證了HPI和DSP操作的并行性。HPI的引腳在無(wú)主機(jī)訪問(wèn)時(shí)呈高阻態(tài)，因此可以直接掛在主機(jī)數(shù)據(jù)總線上，使得硬件電路特別簡(jiǎn)單。 H