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          關(guān)于HPI主機(jī)接口在多處理器系統(tǒng)中的應(yīng)用

          作者: 時(shí)間:2011-10-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          本文介紹了TI公司TMS320C5402芯片中的接口在構(gòu)成某型雷達(dá)多處理機(jī)中的應(yīng)用,分析了的優(yōu)越性以及構(gòu)成多機(jī)的硬件要求,詳細(xì)地介紹了的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/187261.htm
          應(yīng)用系統(tǒng)的基本框圖
            1 HPI構(gòu)成
            
            TMS320C5402芯片的HPI接口分為HPI8(8位)和HPI16(16位)兩種,其應(yīng)用方式大同小異,這里主講HPI8。HPI8實(shí)際上是一個(gè)8位的并行端口,主機(jī)通過它可以直接訪問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則可以訪問所有的片內(nèi)RAM)。當(dāng)主機(jī)和DSP同時(shí)訪問同一地址時(shí),主機(jī)優(yōu)先。HPI8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。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。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。
            ●HPI控制邏輯。用于處理HPI與主機(jī)之間的接口信號(hào)。
            HPI的引腳在無主機(jī)訪問時(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。
            HPI引腳由以下幾部分組成:
           ?。?)HD0~HD7:雙向并行三態(tài)數(shù)據(jù)總線。
           ?。?)HCS:HPI片選信號(hào)。
           ?。?)HAS:地址選通信號(hào),此信號(hào)用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線和地址線復(fù)用的情況。
           ?。?)HBIL:字節(jié)識(shí)別信號(hào),用于識(shí)別主機(jī)傳送過來的是第一個(gè)字節(jié)還是第二個(gè)字節(jié)。
           ?。?)HCNTL0、HCNTL1:主機(jī)控制信號(hào),用來選擇主機(jī)所要尋址的寄存器。
           ?。?)HDS1、HDS2:數(shù)據(jù)選通信號(hào),在主機(jī)尋址HPI周期內(nèi)控制數(shù)據(jù)的傳送。
           ?。?)HINT:HPI中斷輸出信號(hào),受HPIC中的HINT位控制。
           ?。?)HRDY:HPI準(zhǔn)備好端。
           ?。?)HR/W:HPI讀寫信號(hào)
           ?。?0)HPIENA:HPI允許信號(hào),若選中HPI則將它連到高電平,否則懸空或接低電平。
            主機(jī)訪問HPI的一個(gè)字包括兩個(gè)步驟:首先訪問第一個(gè)字節(jié),此時(shí)HBIL為0;然后訪問第二個(gè)字節(jié),此時(shí)HBIL為1;這兩步組成一個(gè)訪問單元。這個(gè)訪問單元不可被拆開或顛倒,不管當(dāng)前訪問的是HPIA、HPIC還是HPID。
            HPI有兩種工作方式
            ●共用尋址方式(SAM),這是常用的操作方式。在SAM方式下,主機(jī)和DSP都能尋址HPI寄存器,異步工作的主機(jī)的尋址可以在HPI內(nèi)部得到同步。如果DSP與主機(jī)的周期發(fā)生沖突,主機(jī)有優(yōu)先權(quán)。
            ●僅主機(jī)尋址方式(HOM)。在HOM方式下,只能讓主機(jī)尋址HPI存儲(chǔ)器,DSP則處于復(fù)位狀態(tài)或最小功耗狀態(tài);
            HPI支持DSP與主機(jī)之間數(shù)據(jù)的高速傳輸。在HOM方式下,主機(jī)可以更快的速度工作,且與DSP的時(shí)鐘頻率無關(guān)。
          HPI在雙處理器中的應(yīng)用原理圖
            2 應(yīng)用系統(tǒng)及結(jié)果
            滑窗算法是數(shù)字信號(hào)處理中一種常用的基本算法,在通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗、參數(shù)估計(jì)、信號(hào)識(shí)別中有著廣泛的應(yīng)用?;八惴ǖ男再|(zhì)限制了它的用途,高速DSP芯片的出現(xiàn)才擴(kuò)大了它的實(shí)際應(yīng)用。本文利用兩片TI公司的高速DSP芯片TMS320C5402,應(yīng)用其HPI接口并行實(shí)現(xiàn)多種滑窗算法,滿足了某雷達(dá)系統(tǒng)解模糊的實(shí)時(shí)需要。整個(gè)系統(tǒng)的基本框圖如圖1所示。
            HPI在雙處理器中的應(yīng)用原理圖如圖2所示。在本方案中,將不用的信號(hào)如HAS、HPIENA、HDS2接高,而HRDY懸空。由上面的分析可以很容易地得到HPI操作控制線占用的I/O端口,詳細(xì)的分配情況見表1。
            表1 HPI操作占用的I/O端口分配圖
          訪問方式
          訪問對(duì)象
          讀 寫 訪 問
          第一字節(jié)對(duì)應(yīng)端口地址第二字節(jié)對(duì)應(yīng)端口地址
          HPIC0h020h
          HPIA080h0A0h
          HPID(地址自增)040h060h
          HPID(無地址自增)0C0h0E0h
            當(dāng)對(duì)HPIC進(jìn)行訪問時(shí)(將一個(gè)十六位的數(shù)據(jù)送到HPIC中),首先將低八位數(shù)據(jù)送到端口地址為0h的I/O空間,然后將高八位送到端口地址為020h的I/O空間。HPID、HPIA的訪問方式與之相同。下面是HPI接口初始化程序的部分代碼;
            PORTW *AR0,0h
            LD *AR0,*-8,a
            STL A,*AR0
            PORTW *AR0,020h
            代碼說明:AR0中存放的是要發(fā)送數(shù)據(jù)的地址,這一段程序?qū)⒁粋€(gè)16位的數(shù)據(jù)送到HPIC中。
            參照上述步驟可以方便地通過HPI將DSP與FPGA、DSP和單片機(jī)等其它主機(jī)相連如圖3所示。
            大量仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。該系統(tǒng)已在某雷達(dá)系統(tǒng)中獲得應(yīng)用。


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