PC/104总线/TMS320VC5402HPI口通信解决方案
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:395
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pc/104总线与tms320vc5402 hpi口通信的解决方案 |
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陕西西安电子科技大学通信工程学院（７１００７１）
陈红梅 陈 健 |
| ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２(以下简称ｃ５４０２)是德州仪器公司(ｔｉ)推出的性价比极高的定点数字信号处理器(ｄｓｐ)。采用改进的ｈａｒｖａｒｄ处理结构和指令流水线操作，计算处理速度很高（１００ｍｉｐｓ），指令周期可达１０ｎｓ；片内提供１６ｋ字的ｒａｍ，用作程序和数据存储，其最大可扩展寻址空间为１ｍ字；主机接口（ｈｐｉ）是具有强大功能的智能外设，提供了ｄｓｐ和外部处理器的通信接口。掌握ｈｐｉ的原理和使用方法，可以使硬件的设计更加简单灵活。ｄｓｐ在通过ｈｐｉ口和主机通信的过程中完全没有软件和硬件开销，由ｄｓｐ自身的硬件协调冲突，不会打断ｄｓｐ正常程序的运行。在ｈｐｉ通信方式下，ｄｓｐ的片内存储器对外界完全透明，由主机通过访问ｈｐｉ的地址和数据寄存器便可完成对ｄｓｐ片内存储器的读／写。
本文立足于实践经验，以ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２与ｐｃ／１０４总线为例，介绍基于ｈｐｉ口的硬件接口及软件实现。
１ ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２ ｈｐｉ口简介
主机接口ｈｐｉ（ｈｏｓｔ ｐｏｒｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）是ｔｍｓ３２０ｃ５０００系列定点芯片内部具有的一种接口部件，主要用于ｄｓｐ与其它总线或ｃｐｕ进行连接。ｔｉ的ｃ５４ｘｘ系列都提供了８位或１６位的增强型ｈｐｉ接口，在此以ｃ５４０２增强型８位ｈｐｉ接口为例进行详细介绍。
ｃ５４０２的ｈｐｉ口由一个８位数据总线和用于设置和控制接口的控制信号线组成，ｈｐｉ接口通过ｈｐｉ控制寄存器ｈｐｉｃ、地址寄存器ｈｐｉａ、数据寄存器ｈｐｉｄ和ｈｐｉ内存块，实现与主机之间的通信。其主要特点在于接口所需外围硬件很少，很容易与各种主机相连，且仅需要很少甚至不需要外加接口逻辑。引脚功能如表１所示。
ｈｐｉ是８位的数据总线接口，由于ｃ５４０２是１６位的，所以与主机通信的数据都是由两个连续的字节组成，并且由ｈｂｉｌ引脚指示正在传输的是第一个还是第二个字节。主机使用ｈｃｎｔｌ０／１指定所访问的是ｈｐｉ控制寄存器ｈｐｉｃ或ｈｐｉ数据寄存器ｈｐｉｄ或ｈｐｉ地址寄存器ｈｐｉａ，也可以用地址自动增加的方式访问数据寄存器ｈｐｉｄ，具体方式如表２所示。
２ 系统的硬件设计方案
整个硬件系统由ｄｓｐ、ｅｐｍ７１２８ｓ、ｔｐｓ７３ｈｄ３０１、ｓｓｔ３９ｖｆ４００ａ等组成。ｄｓｐ的主要任务是将经放大和解调后的无线电修正通道视频信号接收下来，再通过译码等处理后送给主控机。其原理如图１所示。
ｃ５４０２采用低电压工作，其内核电压为１．８ｖ、ｉ／ｏ管脚电压为３．３ｖ，而ｐｃ／１０４总线工作于５ｖ电压。为了使电路能稳定正常的工作，ｃ５４０２的数据总线接有一个ｓｎ７４ｌｖｃ２４５ａ。它是ｔｉ公司生产的３．３ｖ和５ｖ电平互相转换的双向缓冲器，可以双电源供电，一边工作在３．３ｖ，一边工作在５ｖ，转换的方向由两个ｄｉｒ管脚控制。它串在数据总线上，既可以为ｄｓｐ提供驱动５ｖ数字电路的能力，也可以为ｄｓｐ提供５ｖ信号读入的保护。这样，就不再需要为多个不同外设而考虑总线驱动不够的问题。ｄｓｐ主机接口和ｐｃ／１０４的连接如图２所示。 主机和ｄｓｐ可独立地对ｈｐｉ接口操作，主机和ｄｓｐ的握手可通过中断方式完成。另外,主机还可以通过ｈｐｉ接口装载ｄｓｐ应用程序，接收ｄｓｐ运行结果或诊断ｄｓｐ运行状态，为ｄｓｐ芯片的接口开发提供一种极为方便的途径。ｈｐｉ－８为８位并行口，提供ｃ５４ｘ与外部主机的接口，ｃ５４ｘ可通过片内ｒａｍ与主机设备交换数据。主机与ｈｐｉ－８的通信是通过专用的地址寄存器和数据寄存器完成的，ｃ５４ｘ不能直接读／写，ｈｐｉ控制寄存器允许主机和ｃ５４ｘ进行读／写，包括配置通信协议和控制通信（握手）的比特。
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陕西西安电子科技大学通信工程学院（７１００７１）
陈红梅 陈 健 |
| ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２(以下简称ｃ５４０２)是德州仪器公司(ｔｉ)推出的性价比极高的定点数字信号处理器(ｄｓｐ)。采用改进的ｈａｒｖａｒｄ处理结构和指令流水线操作，计算处理速度很高（１００ｍｉｐｓ），指令周期可达１０ｎｓ；片内提供１６ｋ字的ｒａｍ，用作程序和数据存储，其最大可扩展寻址空间为１ｍ字；主机接口（ｈｐｉ）是具有强大功能的智能外设，提供了ｄｓｐ和外部处理器的通信接口。掌握ｈｐｉ的原理和使用方法，可以使硬件的设计更加简单灵活。ｄｓｐ在通过ｈｐｉ口和主机通信的过程中完全没有软件和硬件开销，由ｄｓｐ自身的硬件协调冲突，不会打断ｄｓｐ正常程序的运行。在ｈｐｉ通信方式下，ｄｓｐ的片内存储器对外界完全透明，由主机通过访问ｈｐｉ的地址和数据寄存器便可完成对ｄｓｐ片内存储器的读／写。
本文立足于实践经验，以ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２与ｐｃ／１０４总线为例，介绍基于ｈｐｉ口的硬件接口及软件实现。
１ ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２ ｈｐｉ口简介
主机接口ｈｐｉ（ｈｏｓｔ ｐｏｒｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）是ｔｍｓ３２０ｃ５０００系列定点芯片内部具有的一种接口部件，主要用于ｄｓｐ与其它总线或ｃｐｕ进行连接。ｔｉ的ｃ５４ｘｘ系列都提供了８位或１６位的增强型ｈｐｉ接口，在此以ｃ５４０２增强型８位ｈｐｉ接口为例进行详细介绍。
ｃ５４０２的ｈｐｉ口由一个８位数据总线和用于设置和控制接口的控制信号线组成，ｈｐｉ接口通过ｈｐｉ控制寄存器ｈｐｉｃ、地址寄存器ｈｐｉａ、数据寄存器ｈｐｉｄ和ｈｐｉ内存块，实现与主机之间的通信。其主要特点在于接口所需外围硬件很少，很容易与各种主机相连，且仅需要很少甚至不需要外加接口逻辑。引脚功能如表１所示。
ｈｐｉ是８位的数据总线接口，由于ｃ５４０２是１６位的，所以与主机通信的数据都是由两个连续的字节组成，并且由ｈｂｉｌ引脚指示正在传输的是第一个还是第二个字节。主机使用ｈｃｎｔｌ０／１指定所访问的是ｈｐｉ控制寄存器ｈｐｉｃ或ｈｐｉ数据寄存器ｈｐｉｄ或ｈｐｉ地址寄存器ｈｐｉａ，也可以用地址自动增加的方式访问数据寄存器ｈｐｉｄ，具体方式如表２所示。
２ 系统的硬件设计方案
整个硬件系统由ｄｓｐ、ｅｐｍ７１２８ｓ、ｔｐｓ７３ｈｄ３０１、ｓｓｔ３９ｖｆ４００ａ等组成。ｄｓｐ的主要任务是将经放大和解调后的无线电修正通道视频信号接收下来，再通过译码等处理后送给主控机。其原理如图１所示。
ｃ５４０２采用低电压工作，其内核电压为１．８ｖ、ｉ／ｏ管脚电压为３．３ｖ，而ｐｃ／１０４总线工作于５ｖ电压。为了使电路能稳定正常的工作，ｃ５４０２的数据总线接有一个ｓｎ７４ｌｖｃ２４５ａ。它是ｔｉ公司生产的３．３ｖ和５ｖ电平互相转换的双向缓冲器，可以双电源供电，一边工作在３．３ｖ，一边工作在５ｖ，转换的方向由两个ｄｉｒ管脚控制。它串在数据总线上，既可以为ｄｓｐ提供驱动５ｖ数字电路的能力，也可以为ｄｓｐ提供５ｖ信号读入的保护。这样，就不再需要为多个不同外设而考虑总线驱动不够的问题。ｄｓｐ主机接口和ｐｃ／１０４的连接如图２所示。 主机和ｄｓｐ可独立地对ｈｐｉ接口操作，主机和ｄｓｐ的握手可通过中断方式完成。另外,主机还可以通过ｈｐｉ接口装载ｄｓｐ应用程序，接收ｄｓｐ运行结果或诊断ｄｓｐ运行状态，为ｄｓｐ芯片的接口开发提供一种极为方便的途径。ｈｐｉ－８为８位并行口，提供ｃ５４ｘ与外部主机的接口，ｃ５４ｘ可通过片内ｒａｍ与主机设备交换数据。主机与ｈｐｉ－８的通信是通过专用的地址寄存器和数据寄存器完成的，ｃ５４ｘ不能直接读／写，ｈｐｉ控制寄存器允许主机和ｃ５４ｘ进行读／写，包括配置通信协议和控制通信（握手）的比特。
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