DSP HPI總線與MPC8272總線接口的FPGA實(shí)現(xiàn)

1、DSP HPI總線與MPC8272總線接口的FPGA實(shí)現(xiàn)論文關(guān)鍵詞：dsphpip8272fpgavhdl源代碼論文摘要：通過對(duì)ti公司ts3206421dsphpi接口信號(hào)和接口總線時(shí)序的分析，以vhdl語言為工具，使用altera的fpga芯片ep340f7808，設(shè)計(jì)完成p8272總線和ts3206421dsphpi總線之間的通信接口，并在實(shí)際的產(chǎn)品中得到運(yùn)用，給出與整個(gè)接口設(shè)計(jì)相關(guān)的vhdl源代碼。對(duì)于類似的dsphpi接口設(shè)計(jì)，此文章具有參考和指導(dǎo)意義。一、hpi概述hpi(hst-prtinterfae)主機(jī)接口，是ti高性能dsp上配置的與主機(jī)進(jìn)展通信的片內(nèi)外設(shè)。通過hpi接口，

2、主機(jī)可以非常方便地訪問dsp的所有地址空間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)dsp的控制。ts3206421的hpi接口是一個(gè)16bit寬的并行端口。主機(jī)(hst)對(duì)pu地址空間的訪問是通過eda控制器實(shí)現(xiàn)的。hpi接口的訪問主要通過三個(gè)專用存放器來實(shí)現(xiàn)，它們分別是hpi控制存放器(hpi)、hpi地址存放器(hpia)和hpi數(shù)據(jù)存放器(hpid)。二、hpi接口信號(hào)簡(jiǎn)介(1)hd150(數(shù)據(jù)總線)(2)hntl10(控制hpi訪問類型)如前所述，對(duì)hpi的訪問需要通過三個(gè)存放器，即hpi地址存放器(hpia)，hpi數(shù)據(jù)存放器(hpid)和hpi控制存放器(hpi)來實(shí)現(xiàn)。hntl10就是用于選擇這三個(gè)存放器的

3、專用引腳。hntl1hntl0hpi訪問類型主機(jī)可讀寫hpi控制存放器hpi1主機(jī)可讀寫hpi數(shù)據(jù)存放器hpid，讀操作或?qū)懖僮骱骽pia自動(dòng)增11主機(jī)可讀寫hpi地址存放器hpia11主機(jī)可讀寫hpi數(shù)據(jù)存放器hpid，讀操作或?qū)懖僮骱骽pia不變(3)hhil(半字指示選擇)hhil指示當(dāng)前的為第一個(gè)或是第二個(gè)半字傳輸，但需要注意的是，它并不代表是最高有效的(stsignifiant)還是最低有效的(leastsignifiant)，而決定的根據(jù)是hpi中的hb位的狀態(tài)。對(duì)于第一個(gè)半字，hhil必須被驅(qū)動(dòng)為低電平；對(duì)于第二個(gè)半字，hhil必須被驅(qū)動(dòng)為高電平。(4)hr/(讀/寫操作指示)h

4、r/為高電平，表示從hpi接口讀；hr/為低電平，表示向hpi接口寫。(5)hrdy(輸出準(zhǔn)備好)(6)hs,hds1,hds2(選通信號(hào))當(dāng)hs有效，并且hds1和hds2中僅有一個(gè)有效時(shí)，內(nèi)部觸發(fā)信號(hào)hstrbe有效。這三個(gè)信號(hào)的組合邏輯其實(shí)就是片選和讀/寫信號(hào)構(gòu)成的組合邏輯，因此，可直接與主機(jī)的片選和讀/寫信號(hào)相連。如下列圖所示：(7)has(地址輸入選通)在ts3206421hpi接口中目前沒有用，連接到邏輯高電平。(8)hint(向主機(jī)輸出的中斷)三、hpi接口存放器簡(jiǎn)介如上所述，主機(jī)通過hpi接口對(duì)dsp的訪問實(shí)際上是通過三個(gè)存放器來實(shí)現(xiàn)的，下面就針對(duì)這三個(gè)專用存放器進(jìn)展介紹。(1

5、)hpi控制存放器(hpi)hpi中每一位都有特定的功能，在對(duì)hpi進(jìn)展訪問的過程中需要特別注意。簡(jiǎn)要介紹一下這些功能位的作用。hb(半字順序位)假如hb=1，第一個(gè)半字為最低有效；假如hb=0，第一個(gè)半字為最高有效。hb對(duì)地址和數(shù)據(jù)都起作用，假如采用hpi16形式，在訪問數(shù)據(jù)或者地址存放器之前，應(yīng)該首先初始化hb位。dspint(主機(jī)產(chǎn)生的pressr-t-pu中斷，用于hpi啟動(dòng)方式中將dsp內(nèi)核從復(fù)位狀態(tài)中喚醒)hint(dsp-t-hst中斷，即通過向此位寫入特定值來產(chǎn)生對(duì)主機(jī)的中斷)(2)hpi地址存放器(hpia)存放32bit數(shù)據(jù)，指向?qū)⒁L問的dsp地址空間中的地址。(3)hp

6、i數(shù)據(jù)存放器(hpid)在寫操作中存放將要寫入hpia所指向地址的數(shù)據(jù)，在讀操作中為hpia所指向地址中的數(shù)據(jù)。四、hpi接口讀寫時(shí)序hpi接口讀時(shí)序hpi接口寫時(shí)序五、hpi接口硬件設(shè)計(jì)從6421hpi存放器的編址方式可以看出，主機(jī)需兩根地址線尋址到hpi接口的控制存放器、地址存放器和數(shù)據(jù)存放器，因此選擇主機(jī)的地址線a29、a28連接6421hpi的hntl1、hntl0。選擇主機(jī)的地址線a30連接到6421hpi的hhil，作為半字指示選擇。hpi的選通由hs、hds1、hds2三根信號(hào)線共同作用，最后的hpi使能信號(hào)(strbe)為hds1異或hds2后，再與hs進(jìn)展與非運(yùn)算的結(jié)果。hs

7、、hds1、hds2信號(hào)由fpga產(chǎn)生。ta為p8272傳輸完畢標(biāo)識(shí)，hpi口hrdy有效后fpga向pu發(fā)送ta，保證hpi數(shù)據(jù)正確讀出。6416hpi的hint信號(hào)可以直接連接到主機(jī)的irq引腳上實(shí)現(xiàn)hpi對(duì)主機(jī)的中斷信號(hào)連接，也可通過fpga連接到主機(jī)，使控制更靈敏。六、地址空間分配由于6421為16位的hpi口，其內(nèi)部總線為32位，所以每次讀寫要分兩次，一次為高16位，一次為低16位，由hhil來選擇0firsthalfrd，1sendhalfrd，設(shè)定hpi.hb=0(firsthalfrd高16位，sendhalfrd=低16位)。6421的hpi接口映射為p8272的4對(duì)地址空間

8、，由p8272s3控制，配置s3為16位寬的gp訪問形式，如下地址分配：hpi：0 x0d000000(高16位),0 x0d000002(低16位)。hpia:0 x0d000004(高16位),0 x0d000006(低16位)。hpid_fix:0 x0d00000(高16位),0 x0d00000e(低16位)，6421地址由當(dāng)前的hpia決定。hpid_aut:0 x0d000008(高16位),0 x0d00000a(低16位)6421地址自動(dòng)加1。七、hpi接口相關(guān)vhdl代碼utputire6421_hasn,6421_hsn,6421_hdsn1,6421_hdsn2,ass

9、ign6421_hasn=1b1;assign6421_hsn=s3;assign6421_hdsn1=en;assign6421_hdsn2=en;reg7:0st_ta;regtax;iretax001=(zzz_nt=256)?0:1;iretax002=(zzz_nt=256+8)?0:1;iretax003=(zzz_nt=256+16)?0:1;iretax004=(zzz_nt=256+32)?0:1;reg6421hsn_start;alays(psedgelk_pu)if(zzz_nt=5)6421hsn_start=1;else6421hsn_start=0;alays(p

10、sedgelk_pu)beginif(6421hsn_start)beginst_ta=sta_hekrd;tax=1;endelseif(sta_hekrd=st_ta)beginif(6421_hrdyn)st_ta=sta_hekrd;elsest_ta=sta_gen;tax=1;endelseif(sta_gen=st_ta)beginst_ta=sta_end;tax=0;endelsebegintax=1;endendassignta=(s3)?(taxtax001tax002tax003tax004):1bz;p8272功能很強(qiáng)大，6421hpi接口相對(duì)于p8272來說為慢速外部設(shè)備，ta為p8272傳輸完畢標(biāo)識(shí)，hpi口hrdy有效后fpga向pu發(fā)送ta，保證hpi數(shù)據(jù)正確讀出。因此在vhdl程序中設(shè)計(jì)了狀態(tài)機(jī)，當(dāng)hrdy信號(hào)有效后就立即完畢本次訪問，否那么經(jīng)過一段時(shí)間的延遲后強(qiáng)迫完畢本次訪問，這樣可以防止接口長(zhǎng)時(shí)間占用總線，影響系統(tǒng)性能。八、完畢語本文使用vhdl語言和fpga，設(shè)計(jì)了p8272與dsp之間的hpi接口。之所以使用fpga，是因?yàn)樵谙到y(tǒng)中fpga還包