《DSP原理与应用课件-04第4章主机接口与多通道缓冲串口》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSP原理与应用课件-04第4章主机接口与多通道缓冲串口（116页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/6/13,机械工业出版社,Page 1,第4章 主机接口与多通道缓冲串口,【学习目标】 了解主机接口（HPI）的结构、引脚与功能 掌握HPI接口的读写时序、操作与应用 了解多通道缓冲串口（McBSP）的结构、引脚与功能 掌握McBSP接口的读写时序、操作与应用,2019/6/13,机械工业出版社,Page 2,第4章 主机接口与多通道缓冲串口,2019/6/13,机械工业出版社,Page 3,4.1 主机接口（HPI）,主机接口（HPI）是主设备或主机处理器与DSP的接口。在C6x系列中，主机接口是一个16位或者32位宽度的并行端口，可以实现并行高速的数据传送。 主机(也叫做上位机)
2、 掌管该接口的控制权，通过主机不仅可以直接访问DSP所有的存储空间，而且还可以直接访问DSP片内的存储映射的外围设备。本节主要介绍HPI接口的信号描述、总线访问以及控制寄存器的设置。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 4,主机接口（HPI）是一个并行端口，主处理器通过它可以直接访问CPU存储器空间。主机对接口具有主动控制权，这样就增加了访问的容易度。主机和CPU可以通过内部或外部存储器交换信息，主机还可以直接访问存储器映射的外设。HPI与CPU存储空间的互联是通过EDMA控制器实现的。主机和CPU都可以对HPI控制寄存器（HPIC）进行访问。通过使用外部数据和接口控制信号，主机可以
3、访问HPI地址寄存器（HPIA）和HPI数据寄存器（HPID）。外部主机能够通过HPI访问除中断选择寄存器与仿真逻辑以外的整个DSP存储器映射。,1. HPI接口概述,2019/6/13,机械工业出版社,Page 5,具有HPI的TMS320DM642的方块图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 6,C64x DSP HPI支持16位或32位的外部引脚接口。当用于16位宽的主机接口时，C64xHPI称为HPI16；当用于32位宽的主机接口时，C64xDSP HPI称为HPI32。C64x DSP通过复位时的自举和器件配置引脚选择HPI16还是HPI32。,2. HPI接口的结构HPI
4、接口信号引脚与功能,2019/6/13,机械工业出版社,Page 7,64x DSP的HPI接口的结构,2019/6/13,机械工业出版社,Page 8,HPI32的功能与HPI16的类似，它们之间的差别主要体现在以下两点： （1）HHWIL输入。 HPI16中HHWIL引脚用来识别一个传输的第一个还是第二个半字。因为所有数据传输是以32位字执行的，所以HPI32中不用HHWIL。 （2）数据总线宽度。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 9,表4-1列出了HPI的信号引脚和它们的功能。,3. HPI接口信号引脚与功能,2019/6/13,机械工业出版社,Page 10,1.数据总线
5、 HD15:0或HD31:0是一个并行、双向、三态的数据总线。当HD不响应一个HPI读访问时，它被置于高阻态。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 11,2. 地址选通输入信号 允许在一个访问周期的早期去掉HCNTL1:0 ，和HHWIL信号，这样就有更多的时间将总线的状态从地址改变为数据。这个特征使接口更容易用于多路复用地址和数据总线。在这种类型的系统中，需要地址锁存使能(ALE)信号，实际使用时，ALE信号常常连接到 引脚。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 12,3. 访问控制选择信号 HCNTL1:0表明哪个内部HPI寄存器正在被访问。这两引脚的状态选择访问HPI
6、地址寄存器、HPI数据寄存器或HPI控制寄存器。另外，可以使用可选的自动地址增量模式访问HPID寄存器。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 13,4. 读/写选择信号 是主机读/写选择输入信号。读HPI操作时，主机必须驱动 为高电平;写HPI操作时， 为低电平。没有一个读/写选择输入信号的主机可以使用地址线来完成这个功能。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 14,5. 半字识别选择信号 HHWIL识别传输的是第一个还是第二个半字，但不是最高位或最低位的半字。HPIC寄存器的HWOB位的状态决定了半字是最低位还是最高位。HHWIL信号为低电平时传输的是第一个半字，为高电平
7、时传输的是第二个半字。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 15,2019/6/13,机械工业出版社,Page 16,6. HPI选通和选择信号 图4-3 HPI选通和选择逻辑,2019/6/13,机械工业出版社,Page 17,7.HPI中断信号 是主机中断输出信号，由HPIC寄存器的HINT位控制。当芯片复位时，HINT位被置0，因此引脚在复位时为高电平。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 18,8. HPI准备好信号 控制 信号的输出。也就是说，如果 为有效的低电平时， 引脚被驱动为高电平，表示一个Not-Ready条件，否则为 有效的低电平。,2019/6/13,
8、机械工业出版社,Page 19,当 为有效的低电平时，表示HPI已经准备好执行传输。当 处于无效的高电平时，表示HPI正在忙于完成一个当前读访问的内部处理部分或前一个HPID读预取指或者写访问。HCS使能 ， 当为高电平时，总为低电平。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 20,HPI的读写时序主要由 引脚控制。 在 引脚下降沿锁存HCNTLl、 和HHWIL信号，同时 信号变低。此时，HPI就锁存了各种控制信号，得到控制信号，包括读写信息、字节信息、寄存器信息等。,4. HPI接口的读写时序,2019/6/13,机械工业出版社,Page 21,图4-4 C64x的HPI接口无 参与
9、情况下读时序图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 22,图4-5 C64x的HPI接口有 参与情况下读时序图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 23,图4-6 C64x的HPI接口无 参与情况下写时序图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 24,图4-7 C64x的HPI接口有 参与情况下写时序图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 25,主机对HPI接口的访问分以下3个步骤： 1）初始化HPI控制寄存器（HPIC）； 2）初始化HPI地址寄存器（HPIA）； 3）写数据到HPI数据寄存器（HPID）或从HPID寄存器读取数据。,5. HPI接口的操
10、作,2019/6/13,机械工业出版社,Page 26,HPID寄存器的读或写启动一次内部访问周期，实现期望数据在HPID和C64x DSP的内部地址产生硬件之间的传输。对于16位的HPI，任何HPI寄存器的主机访问都要求HPI总线上通过两个半字访问；HHWIL为低电平表示第一个半字，HHWIL为高电平表示第二个半字。主机不能破坏第一个半字/第二个半字的顺序(HHWIL低/高)。如果顺序被破坏，数据可能会丢失，并且导致不确定的操作。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 27,1.控制寄存器HPIC和地址寄存器HPIA的初始化 （1） HPI16情况下HPIC和HPIA寄存器初始化 由
11、于HPI为16位数据总线，而其内部数据宽度为32位，因此必须首先设置控制寄存器中的HWOB位，然后主机才能初始化地址寄存器。访问数据之前，HPIC寄存器的HWOB位和HPIA寄存器必须以先后顺序初始化（因为HPIC寄存器的HWOB位影响HPIA寄存器访问）。初始化了HWOB位后，主机（或C64x DSP CPU）可以用正确的半字对齐方式写HPIA寄存器。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 28,（2） HPI32情况下HPIC和HPIA寄存器初始化 对于C64x DSP的HPI32，主机或CPU都可以用来初始化HPIC和HPIA寄存器。所有访问都是32位宽的，不使用HPIC寄存器的
12、HWOB位。因此如果使用默认值，则不必初始化HPIC寄存器。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 29,2. 固定地址模式下的数据读取 （1）HPI16固定地址模式下的HPID寄存器读取 主机必须通过两个16位的半字来读取32位的HPID寄存器。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 30,在第一次读取时，数据未准备好， 信号为高。此时HPI表现的情况为：HPID数据未知、数据总线状态不定，虽然其他状态正确，但由于 信号为高，主机不会读取任何数据；,2019/6/13,机械工业出版社,Page 31,第二次读取时，由于上一次未完成数据的读取，各种控制信息仍然保持，尤其是HHW
13、IL状态。此时数据准备好， 信号为低，HPID数据准备好，根据HHWIL的状态低字节的数据1234已经被送到数据总线上，主机读取数据总线的值得到ABCD并保存，完成低字节数据的读写；,2019/6/13,机械工业出版社,Page 32,第三次读取时，此时读取高字节， 信号为低，和第二次读取类似，主机从数据总线读取高字节数据“6789”并保存，完成一个32位字数据的读取。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 33,对于HOWB为0时的数据读取，和HWOB为1时的区别仅仅在于高低字节读取的顺序，其他控制信息和时序完全一样。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 34,1.2 认识
14、Windows 2000 Server,1.2.1 Windows 2000版本情况 1.2.2 Windows 2000 Server安装方法,2019/6/13,机械工业出版社,Page 35,（2）HPI32固定地址模式下的HPID寄存器读取 HPI32的主机访问HPID寄存器的顺序与HPI16时的类似，对于32位HPI的的数据读取，可以一次读取32位的数据，读取过程更加简单。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 36,3. 地址自增模式下的数据读取 所有的HPI外设都具有提高HPI数据吞吐量的特性，这个特性也称为地址自增方式。在当前访问完成后，HPI预先获取数据并指向下一个高
15、位数据单元，该特性自动修改HPIA寄存器。要使用地址自增方式，需要设置HCNTL。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 37,自动增量模式能获得有效的连续主机访问。对于HPID寄存器读和写访问，该模式可以去掉主机加载增加的地址到HPIA寄存器的过程。 对于读访问，在当前读操作完成后，指向下一个地址的数据立刻被捕获。因为连续的读之间的间隔用于预取指数据，所以会减少下一次访问的延迟。地址自增方式便于访问一段连续的片内RAM 。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 38,使能地址自增后，因为HPIA在每次读操作后增加1，在每次写操作前增加1，所以在进行写操作时，HPIA寄存器的值
16、应该初始化为目标地址减1。地址自增功能会影响HPIA寄存器所有的32位，对具有扩展片内RAM的器件，地址自增功能也会影响扩展寻址。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 39,由于地址自增模式具有预先获取的特性，因此预先修改的读访问可能会使主机读取无效的数据。通常发生在主机执行一次读访问后，DSP更新了下一个数据所在位置的高位，由于预获取和预修改的特性，主机所读取的下一个数据并不是更新后的数据。如果主机和DSP都向同一个位置执行写操作，则最好在读访问之前先执行一次FETCH操作，然后才开始读取数据。,2019/6/13,机械工业出版社,Page 40,（1）HPI16地址自增模式下的HPID寄存器读取 （2）HPI32地址自增模式下的HPID寄
