HPI主机接口在多处理器系统中的应用

;;; 摘要：HPI是德州仪器公司在新一代、高性能DSP芯片上配置的与主机进行通信的主机接口。它可以实现与主机之间并行、高速的数据交换，构成多机系统。介绍了HPI在某多处理器系统中的应用，分析了构成多机系统的硬件要求以及HPI的优越性，详细介绍了HPI的特点及实现方法。 ;;; 关键词：DSP 多处理器 HPI（主机接口） 主机通信 HPI是德州仪器（TI）公司在新一代、高性能DSP芯片上配置的与主机进行通信的主机接口。它与主机之间能实现并行、高速的数据传输。在目前TI流行的DSP芯片中都配有HPI接口。 在传统的单片机与主机进行接口时，需要外扩必要的硬件电路。当单片机需要与主机共享RAM时，需在片外扩展RAM及触发、锁存等芯片，然后主机通过DMA方式访问该扩展RAM，这样一来主机可以随机或整块地访问、共享RAM。另外，在片外至少需要扩展一片锁存器使得单片机可以中断主机。TI的TMS320C5402HPI接口将以上功能集成到DSP内部，使其与主机的连接变得非常简单。而且由于HPI是集成到片内的，主机可以达到很高的访问速度，满足了数字信号处理中高速度的要求。本文介绍了TI公司TMS320C5402芯片中的HPI接口在构成某型雷达多处理机系统中的应用，分析了HPI的优越性以及构成多机系统的硬件要求，详细地介绍了HPI的特点及实现方法。

1 HPI主机接口构成 TMS320C5402芯片的HPI接口分为HPI8（8位主机接口）和HPI16（16位主机接口）两种，其应用方式大同小异，限于篇幅本文主要介绍HPI8。HPI8实际上是一个8位的并行端口，主机通过它可以直接访问DSP片内的一段RAM。在早期的DSP中，这段公用的RAM是一段2K字的双口RAM（对于TMSVC5402则可以访问所有的片内RAM）。当主机和DSP同时访问同一地址时，主机优先。由于TI的DSP芯片都是16位的，而HPI8只有8根数据线，所以数据的传输必须以字节为单位。在DSP与主机传送数据时，HPI能自动地将外部接口传来连续的8位数组合成16位数后传送给主机。 HPI主机由以下五个部分组成： ·HPI存储器（DARAM）。HPI RAM主要用于DSP与主机之间传送数据，也可以用作通用的双导址数据RAM或程序RAM。 ·HPI地址寄存器（HPIA）。它只能由主机对直接访问。该寄存器中存放着当前寻址的HPI存储单元的地址。 ·HPI数据锁存器（HPID）。它也只能由主机对其直接访问。如果当前进行读操作，则HPID中存放的是要从HPI存储器中读出的数据；如果当前进行写操作，则HPID中存放的是将要写到HPI存储器的数据。 ·HPI控制寄存器（HPIC）。DSP和主机都能对它直接访问。 ·HPI控制逻辑。用于处理HPI与主机之间的接口信号。 HPI控制寄存器（HPIC）对HPI的工作模式进行控制，HPIC必须在进行HPI访问前由主机初始化。当主机要随机访问HPI RAM时，必须先发送一个地址到HPIA（HPI地址寄存器），然后访问该地址所指向的RAM单元。当主机需要连续访问一段HPI RAM中，则需要发送该段首地址到HPIA，然后以地址自增的方式访问。这时候主机每访问完一个存储单元后HPIA自动指向下一个单元。主机可以通过置位HPIC中的DSPINT位来中断DSP芯片，DSP芯片也可以通过置位HPIC中的HINT位来中断主机，此时HPI的引脚HINT被置位低电平，从而向主机发出中断请求。主机可以通过置位HINT来屏蔽此中断。HPI的数据、控制引脚都是专用的，它保证了HPI和DSP操作的并行性。HPI的引脚在无主机访问时呈高阻态，因此可以直接挂在主机数据总线上，使得硬件电路特别简单。 H