HPI接口在TI DSP中的應(yīng)用及常見問題分析
簡介
HPI接口是TI為處理器之間直接互連通訊定義的一種異步接口,大多數(shù)TI DSP芯片上都有HPI接口。HPI接口是從(Slave)端口,接在主機的擴展內(nèi)存總線上,DSP不能通過HPI向主機(Host)的訪問,只能被主機讀寫。兩個DSP的HPI接口之間不能通訊。兩個DSP之間互連,可以將一個DSP(從)的HPI接到另一個DSP(主)的擴展內(nèi)存接口(EMIF)上[1].
1. HPI工作模式
不同系列DSP上的HPI接口版本有所不同,區(qū)別體現(xiàn)在DSP對HPI的控制上,如C6727上的UHPI可通過寄存器使能與關(guān)閉HPI接口,對主機訪問DSP內(nèi)存空間的控制,以及對HPI接口信號的功能復(fù)用上。但從主機訪問的角度,HPI的工作模式分為:復(fù)用模式(Multiplexed-Mode)和非復(fù)用模式(Non-multiplexed-Mode)。
復(fù)用模式下沒有地址線,主機訪問DSP的地址信息是以數(shù)據(jù)方式送到HPIA(HPI地址寄存)。從硬件信號的角度,地址,數(shù)據(jù)信號是由同一組數(shù)據(jù)線傳遞,所以稱為復(fù)用模式。
非復(fù)用模式的數(shù)據(jù)線與地址線是分開的,與內(nèi)存接口連接相似。非復(fù)用模式不需要操作HPIA寄存器,主機訪問的地址信息通過地址總線直接送給HPI.
所有的HPI接口都支持復(fù)用模式,但不是所有芯片的HPI接口都支持非復(fù)用模式(參考相應(yīng)的芯片手冊確定是否支持)。除了有無HPIA的操作區(qū)別外,兩種模式的操作沒有區(qū)別。因為非復(fù)用模式的操作是復(fù)用模式操作的子集,為方便起見,本文以復(fù)用模式展開討論。
2. HPI硬件信號連接
HPI接口復(fù)用模式連線如圖1所示,根據(jù)在應(yīng)用當(dāng)中的必要性分為:必要的,和可選的兩組信號。可選的信號以虛線表示。
圖1:HPI接口復(fù)用模式硬件連接
●數(shù)據(jù)線HD[0:n]:在復(fù)用模式下,數(shù)據(jù)線的寬度一般為CPU位寬的一半,一個HPI訪問分為高低半字的兩次訪問,如C5000 是16-bit CPU,HPI數(shù)據(jù)線為8位,C6000 是32-bit CPU,其HPI數(shù)據(jù)線為16位。C64x系列的HPI支持32位,在32位模式下一個HPI訪問不需要分為高低半字兩次訪問組成一個完整的訪問。
●HCNTL0/1,HWIL:HCNTL0/1 選擇要訪問的HPI寄存器,HWIL控制訪問寄存器的高低半字,必須先高后低。一個寄存器的高低半字的兩次訪問一定要連續(xù)完成,中間不能插入其它的HPI操作。只有HPIC可以只訪問半個字。
●HR/W:指示對HPI寄存器進行讀,還是寫操作。如果主機的讀,寫信號是分開的,可以利用其中一個信號,但要注意做上拉或下拉處理以控制其在三態(tài)時的電平。
●HCS,HDS1/2:這三個信號根據(jù)圖2 的邏輯產(chǎn)生內(nèi)部HSTROBE 信號,其邏輯關(guān)系是要求HDS1 和HDS2信號相反,HCS低有效。HSTROB下降沿的時間點反應(yīng)的是三個信號中最后跳變的信號。HPI 在HSTROB的下降沿采樣控制信號HR/W,HCNTL0/1,HWIL 以判斷主機要對哪個寄存器進行讀,或者寫操作命令。
注意控制信號在HSTROBE的下降沿之前需要最少5ns 的setup穩(wěn)定時間,而HDS1/2和HCS 到HSTROBE信號內(nèi)部門電路的延時是皮秒級的,所以控制信號的setup時間需要外部時序保證。
圖2:HSTROBE信號產(chǎn)生邏輯
●HRDY:HPI的輸出信號,指示當(dāng)前操作狀態(tài),用做硬件流量控制握手信號。
●HINT:通過HPI,主機與DSP之間可以互發(fā)中斷。HINT是HPI送給主機的中斷信號,DSP對HPIC[HINT]位寫1,HINT信號線上送出高電平信號,主機可利用此信號做為中斷信號輸入。DSP不能清除HPIC[HINT]狀態(tài),主機在響應(yīng)中斷后,需要對HPIC[HINT]位寫1清除狀態(tài),DSP才能再次對HPIC[HINT]置位發(fā)中斷。主機通過寫HPIC[DSPINT]置1給DSP產(chǎn)生中斷,DSP在響應(yīng)中斷后,需要對HPIC[DSPINT]寫1清除狀態(tài),主機才能繼續(xù)操作HPIC[DSPINT]給DSP發(fā)中斷。通過HPI傳輸數(shù)據(jù),結(jié)合互發(fā)中斷做為軟件層的握手信號,可有效提高通訊的效率與靈活性。
●ALE:存在于地址,數(shù)據(jù)線復(fù)用的主機上用來指示地址信號周期,這種總線復(fù)用的主機很少見,所以通常將ALE固定上拉處理,只用HSTROBE采樣控制信號。
●BE:Byte Enable信號,這個信號只出現(xiàn)在32位的C6000 DSP上。因為應(yīng)用當(dāng)中通常都是對整個32-bit字進行訪問,所以直接做上拉使能處理。
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