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) normal07.8 磅02falsefalsefalsemicrosoftinternetexplorer4dsp hpi總線與mpc8272總線接口的fpga實(shí)現(xiàn)的畢業(yè)論文怎么寫，小編為你提供一篇范文參考，希望您喜歡！/* style definitions */table.msonormaltablemso-style-name:普通表格;mso-tstyle-rowband-size:0;mso-tstyle-colband-size:0;mso-style-noshow:yes;mso-style-parent:”“;mso-

2、padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;mso-para-margin:0cm;mso-para-margin-bottom:.0001pt;mso-pagination:widow-orphan;font-size:10.0pt;font-family:”times new roman”;mso-fareast-font-family:”times new roman”;mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:#0400;mso-bidi-language:#0400; 論文摘要：通過對(duì)ti公司tms320c

3、6421 dsp hpi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ep3c40f780c8，設(shè)計(jì)完成mpc8272總線和tms320c6421 dsp hpi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dsp hpi接口設(shè)計(jì)，此文章具有參考和指導(dǎo)意義。 一、hpi概述 hpi(host-port interface)主機(jī)接口，是ti高性能dsp上配置的與主機(jī)進(jìn)行通信的片內(nèi)外設(shè)。通過hpi接口，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。 tms320

4、c6421的hpi接口是一個(gè)16bit寬的并行端口。主機(jī)(host)對(duì)cpu地址空間的訪問是通過edma控制器實(shí)現(xiàn)的。 hpi接口的訪問主要通過三個(gè)專用寄存器來實(shí)現(xiàn)，它們分別是hpi控制寄存器(hpic)、hpi地址寄存器(hpia)和hpi數(shù)據(jù)寄存器(hpid)。 二、hpi接口信號(hào)簡(jiǎn)介 (1) hd150(數(shù)據(jù)總線) (2) hcntl10(控制hpi訪問類型) 如前所述，對(duì)hpi的訪問需要通過三個(gè)寄存器，即hpi地址寄存器(hpia)，hpi數(shù)據(jù)寄存器(hpid)和hpi控制寄存器(hpic)來實(shí)現(xiàn)。hcntl10就是用于選擇這三個(gè)寄存器的專用引腳

5、。 hcntl1 hcntl0 hpi訪問類型 0 0 主機(jī)可讀寫hpi控制寄存器hpic 0 1 主機(jī)可讀寫hpi數(shù)據(jù)寄存器hpid，讀操作或?qū)懖僮骱骽pia自動(dòng)增1 1 0 主機(jī)可讀寫hpi地址寄存器hpia 1 1 主機(jī)可讀寫hpi數(shù)據(jù)寄存器hpid，讀操作或?qū)懖僮骱骽pia不變 (3) hhwil (半字指示選擇) hhwil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(most sig

6、nificant)還是最低有效的(least significant)，而決定的依據(jù)是hpic中的hwob位的狀態(tài)。對(duì)于第一個(gè)半字，hhwil必須被驅(qū)動(dòng)為低電平；對(duì)于第二個(gè)半字，hhwil必須被驅(qū)動(dòng)為高電平。 (4) hr/w (讀/寫操作指示) hr/w為高電平，表示從hpi接口讀；hr/w為低電平，表示向hpi接口寫。 (5) hrdy (輸出準(zhǔn)備好) (6) hcs,hds1,hds2(選通信號(hào)) 當(dāng)hcs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)hstrobe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

7、輯，因此，可直接與主機(jī)的片選和讀/寫信號(hào)相連。如下圖所示： (7) has (地址輸入選通) 在tms320c6421 hpi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接口寄存器簡(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)寄存器來實(shí)現(xiàn)的，下面就針對(duì)這三個(gè)專用寄存器進(jìn)行介紹。 (1)hpi控制寄存器(hpic) hpic中每一位都有特定的功能，在對(duì)hpi進(jìn)行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。 hwob(半字順序位) 如果h

8、wob=1，第一個(gè)半字為最低有效；如果hwob=0，第一個(gè)半字為最高有效。hwob對(duì)地址和數(shù)據(jù)都起作用，如果采用hpi16模式，在訪問數(shù)據(jù)或者地址寄存器之前，應(yīng)該首先初始化hwob位。 dspint(主機(jī)產(chǎn)生的processor-to-cpu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-to-host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地址寄存器(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) hpi數(shù)據(jù)寄存器(hpid) 在寫操作中存放將要寫入

9、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c6421 hpi寄存器的編址方式可以看出，主機(jī)需兩根地址線尋址到hpi接口的控制寄存器、地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器，因此選擇主機(jī)的地址線a29、a28連接c6421 hpi的hcntl1、hcntl0。選擇主機(jī)的地址線a30連接到c6421 hpi的hhwil，作為半字指示選擇。hpi的選通由hcs、hds1、hds2三根信號(hào)線共同作用，最后的hpi使能信號(hào)(strobe)為hds1異或hds2

10、后，再與hcs進(jìn)行與非運(yùn)算的結(jié)果。hcs、hds1、hds2信號(hào)由fpga產(chǎn)生。ta為mpc8272傳輸結(jié)束標(biāo)識(shí)，hpi口hrdy有效后fpga向cpu發(fā)送ta，保證hpi數(shù)據(jù)正確讀出。c6416 hpi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)，使控制更靈活。 六、地址空間分配 由于c6421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hhwil來選擇（0first half word， 1second  half word），設(shè)定hpic.hwob

11、 = 0(first half word 高16位， second  half word = 低16位)。c6421的hpi接口映射為mpc8272的4對(duì)地址空間，由mpc8272 cs3控制，配置cs3為16位寬的gpcm訪問模式，如下地址分配： hpic：0x0d000000(高16位), 0x0d000002(低16位)。 hpia: 0x0d000004(高16位), 0x0d000006(低16位)。 hpid_fix: 0x0d00000c(高16位), 0x0d00000e(低16位)，c6421地址由當(dāng)前的hpia決定。 hpi

12、d_auto: 0x0d000008(高16位), 0x0d00000a(低16位) c6421地址自動(dòng)加1。 七、hpi接口相關(guān)vhdl代碼 output wire c6421_hasn, c6421_hcsn, c6421_hdsn1, c6421_hdsn2, assign c6421_hasn  = 1’b1; assign c6421_hcsn  = cs3; assign c6421_hdsn1 = wen; assign c6421_hdsn2 = oen; reg 7:0 st

13、_ta; reg tax; wire tax001 = (zzz_cnt=256)  ? 0 : 1 ; wire tax002 = (zzz_cnt=256+8) ? 0 : 1 ; wire tax003 = (zzz_cnt=256+16)? 0 : 1 ; wire tax004 = (zzz_cnt=256+32)? 0 : 1 ; reg c6421hcsn_start; always (posedge clk_cpu) if (zzz_cnt=5) c6421hcsn_start = 1;&

14、nbsp;else      c6421hcsn_start = 0; always (posedge clk_cpu) begin if (c6421hcsn_start) begin st_ta = sta_checkrd; tax  = 1; end else if (sta_checkrd = st_ta) begin if (c6421_hrdyn) st_ta = sta_checkrd; else st_ta = sta_

15、gen; tax = 1; end else if (sta_gen = st_ta) begin st_ta = sta_end; tax  = 0; end else begin tax = 1; end end assign ta  = (cs3) ? (tax & tax001 &  tax002 & tax003 & tax004): 1’bz; mpc8272功能很強(qiáng)大，c6421 hpi接口相對(duì)于mpc8272來說為慢速外部設(shè)備，ta為mpc8272傳輸結(jié)束標(biāo)識(shí)，hpi口hrdy有效后fpga向cpu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)有效后就立即結(jié)束本次訪問，否則經(jīng)過一段時(shí)間的延遲后強(qiáng)制結(jié)束本次訪問，這樣可以避免接口長(zhǎng)時(shí)間占用總線，影響系統(tǒng)性能。 八、結(jié)束語 本文使用vhdl語言和fpga，設(shè)計(jì)了mpc8272與dsp之間的hpi接口。之所以使用f