摘要：數(shù)字信號微處理器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信越來越受到重視。本文主要介紹TI公司''54x系列DSP通過主接口（HPI）與計(jì)算機(jī)并口進(jìn)行通信的簡易設(shè)計(jì)方案。該方案以簡單的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸,并具有較高的通信速度。
關(guān)鍵詞：DSP TMS320VC5410 主機(jī)接口（HPI）
數(shù)字信號微處理器（DSP）是近十幾年來興起的一項(xiàng)新技術(shù)。DSP以其速率快、功能強(qiáng)的特點(diǎn),逐漸進(jìn)入傳統(tǒng)單片機(jī)所占據(jù)的工業(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域。TMS320C54x（簡稱為''54x）是德州儀器公司（TI Inc.）繼TMS320C1x、TMS320C2x、TMS320C5x之后推出的新一代高性能DSP芯片。該系列芯片具有低功耗、高性能、性能價格比高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于圖像處理、語音處理、儀器儀表、通信、多媒體及軍事等領(lǐng)域。
在眾多以PC機(jī)為終端的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中,由于通信協(xié)議的嚴(yán)格性導(dǎo)致外圍的微處理器除需完成數(shù)據(jù)采集、控制等工作外,還需要擔(dān)負(fù)起與PC主機(jī)通信、傳遞數(shù)據(jù)等任務(wù)。這種負(fù)擔(dān)在高速的數(shù)據(jù)采集中顯得就更為突出。解決的方法多數(shù)是增加專用于主機(jī)通信的器件。''54x由于集成了眾多強(qiáng)大的功能,不僅可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集和控制,幾乎還可以完成不增加負(fù)擔(dān)地與主機(jī)進(jìn)行通信。
1 ''54x的主要特點(diǎn)
以高速、低功耗為特征的''54x系列采用了先進(jìn)的改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu),具有分離的數(shù)據(jù)總線和程序總線,片內(nèi)集成了ROM、RAM和多個外設(shè),如通用I/O口、定時器、時鐘發(fā)生器、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、可編程塊切換邏輯、串行口、直接存儲器存取控制器（DMA）和與外部處理器通信用的主機(jī)接口（HPI,Host Port Interface）。
2 ''54x的主機(jī)接口（HPI）
''54x中的主機(jī)接口（HPI）主要有三種：標(biāo)準(zhǔn)8位HPI-8接口、增強(qiáng)型8位HPI-8接口和16位HPI-16接口。其中''542～''549內(nèi)含標(biāo)準(zhǔn)型HPI-8,''5402、''5410內(nèi)含增強(qiáng)型HPI-8,''5410以上為HPI-16;而''5409、''5416的HPI可以由用戶設(shè)置為增強(qiáng)型HPI-8或HPI-16、增強(qiáng)型比標(biāo)準(zhǔn)型更優(yōu)越之處主要在于,增強(qiáng)型允許主機(jī)訪問DSP內(nèi)部的所有片內(nèi)RAM,而標(biāo)準(zhǔn)型只能訪問RAM區(qū)中指定的2K字。
以TMS320VC5410（簡稱為''5410）包含的增強(qiáng)型HPI-8接口為例,它與外部主機(jī)或微處理器的連接如圖1所示,其具有單獨(dú)的8根數(shù)據(jù)線HD0～HD7和10根控制線。控制信號的時序邏輯如圖2所示。主機(jī)主動通過HPI口訪問DSP,除了對主機(jī)發(fā)中斷（通過置HPIC寄存器的HINT位,可以使HINT線有效）或清除主機(jī)發(fā)來的中斷（通過清HPIC寄存器的DSPINT標(biāo)志）需要DSP干涉外,''5410的CPU幾乎不用進(jìn)行其他操作,片內(nèi)的DMA通道會自動輔助完成RAM區(qū)和HPI數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)由HCNTL0/1線來確定選擇HPI的某個控制寄存器,如表1所列。通過對這4個寄存器的訪問,就可以在所設(shè)安全機(jī)制的允許范圍下讀/寫DSP的所有或部分片內(nèi)RAM。
表1 HCNTL0/1的選擇功能描述
| HCNTL1 | HCNTL0 | 描 述 |
| 0 | 0 | 主機(jī)讀/寫HPI控制寄存器--HPIC |
| 0 | 1 | 主機(jī)以地址自動增的模式讀/寫HPI數(shù)據(jù)鎖存器--HPID。若為讀操作,則HPI地址寄存器HPIA每次自動讀后增一單元;若為寫操作,則HPIA自動寫增1 |
| 1 | 0 | 主機(jī)讀/寫HPI地址寄存器--HPIA,該地址指向''54x的片內(nèi)RAM地址 |
| 1 | 1 | 主機(jī)讀/寫HPI數(shù)據(jù)鎖顧器--HPID,HPIA不變 |
