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(jī)的擴(kuò)展內(nèi)存總線上，DSP不能通過HPI向主機(jī)（Host）的訪問，只能被主機(jī)讀寫。兩個(gè)DSP的HPI接口之間不能通訊。兩個(gè)DSP之間互連，可以將一個(gè)DSP（從）的HPI接到另一個(gè)DSP（主）的擴(kuò)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(jī)訪問DSP內(nèi)存空間的控制，以及對HPI接口信號(hào)的功能復(fù)用上。但從主機(jī)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(jī)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(hào)的角度，地址，數(shù)據(jù)信號(hào)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(jī)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?yàn)榉菑?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(hào)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(hào)?？蛇x的信號(hào)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(gè)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(gè)HPI訪問不需要分為高低半字兩次訪問組成一個(gè)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(gè)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(gè)字。

　　●HR/W:指示對HPI寄存器進(jìn)行讀，還是寫操作。如果主機(jī)的讀，寫信號(hào)是分開的，可以利用其中一個(gè)信號(hào)，但要注意做上拉或下拉處理以控制其在三態(tài)時(shí)的電平。

　　●HCS,HDS1/2:這三個(gè)信號(hào)根據(jù)圖2 的邏輯產(chǎn)生內(nèi)部HSTROBE 信號(hào)，其邏輯關(guān)系是要求HDS1 和HDS2信號(hào)相反，HCS低有效。HSTROB下降沿的時(shí)間點(diǎn)反應(yīng)的是三個(gè)信號(hào)中最后跳變的信號(hào)。HPI 在HSTROB的下降沿采樣控制信號(hào)HR/W,HCNTL0/1,HWIL 以判斷主機(jī)要對哪個(gè)寄存器進(jìn)行讀，或者寫操作命令。

　　注意控制信號(hào)在HSTROBE的下降沿之前需要最少5ns 的setup穩(wěn)定時(shí)間，而HDS1/2和HCS 到HSTROBE信號(hào)內(nèi)部門電路的延時(shí)是皮秒級(jí)的，所以控制信號(hào)的setup時(shí)間需要外部時(shí)序保證。

圖2:HSTROBE信號(hào)產(chǎn)生邏輯

　　●HRDY:HPI的輸出信號(hào)，指示當(dāng)前操作狀態(tài)，用做硬件流量控制握手信號(hào)。

　　●HINT:通過HPI,主機(jī)與DSP之間可以互發(fā)中斷。HINT是HPI送給主機(jī)的中斷信號(hào)，DSP對HPIC[HINT]位寫1,HINT信號(hào)線上送出高電平信號(hào)，主機(jī)可利用此信號(hào)做為中斷信號(hào)輸入。DSP不能清除HPIC[HINT]狀態(tài)，主機(jī)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(jī)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(jī)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(hào)，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(jī)上用來指示地址信號(hào)周期，這種總線復(fù)用的主機(jī)很少見，所以通常將ALE固定上拉處理，只用HSTROBE采樣控制信號(hào)。

　　●BE:Byte Enable信號(hào)，這個(gè)信號(hào)只出現(xiàn)在32位的C6000 DSP上。因?yàn)閼?yīng)用當(dāng)中通常都是對整個(gè)32-bit字進(jìn)行訪問，所以直接做上拉使能處理。