HPI接口在TI DSP中的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題分析

6.2 讀數(shù)據(jù)不正確

　　通常表現(xiàn)為讀讀HPIC,HPIA正常，但讀HPID不正常，前半字為0,后半字正確，對(duì)同一個(gè)地址讀兩次，第二次的數(shù)據(jù)完全正確。

　　在案例中，用示波器觀(guān)察HCS與HRDY之間的時(shí)序關(guān)系，發(fā)現(xiàn)HCS的上升沿在HRDY的上升沿之前，即主機(jī)在HPI數(shù)據(jù)有效之前結(jié)束了訪(fǎng)問(wèn)周期。HRDY的上升沿其實(shí)是因?yàn)镠CS的結(jié)束而拉高的，并非數(shù)據(jù)真正有效。

　　用戶(hù)由于沒(méi)有在硬件上將HRDY與主機(jī)PowerPC的TA信號(hào)互連，沒(méi)有硬件握手機(jī)制，于是從軟件配置上加大主機(jī)的總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)周期，即增加HCS的寬度，故障現(xiàn)象沒(méi)有變化。

　　原因分析：讀HPID與HPIC,HPIA時(shí)序不同，讀HPID操作需要HPI DMA從HPIA所指向的地址讀數(shù)據(jù)到HPID,會(huì)有時(shí)間上的延時(shí)。而讀HPIC和HPIA直接從寄存器讀數(shù)據(jù)，沒(méi)有延時(shí)，所以讀HPIC,HPIA是正確的。在讀HPID時(shí)，HPI會(huì)在第一個(gè)HSTROBE的下降沿后將HRDY置位，指示數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好的忙狀態(tài)，主機(jī)應(yīng)當(dāng)在總線(xiàn)上插入等待周期，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后HPI清除HRDY,主機(jī)才可以結(jié)束總線(xiàn)周期，通過(guò)HCS的上升沿將有效數(shù)據(jù)鎖存。

　　HSTROBE的下降沿到數(shù)據(jù)有效之間的延時(shí)與芯片及HPI接口的工作頻率相關(guān)，以C5502,C5501為例，在芯片手冊(cè)中，這個(gè)延時(shí)參數(shù)H1在SYSCLK1與CPU時(shí)鐘的分頻為4時(shí)，最大延時(shí)為12*2H+20（ns），H=SYSCLK1/2,在HPI啟動(dòng)期間，PLL沒(méi)有倍頻，處于旁通狀態(tài)，系統(tǒng)輸入時(shí)鐘就是CPU的工作時(shí)鐘，SYSCLK1默認(rèn)分頻為CPU時(shí)鐘的4分頻，以輸入時(shí)鐘為25MHz為例，最大延時(shí)為：這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度通常超出了主機(jī)端總線(xiàn)周期的軟件配置范圍，所以通過(guò)軟件配置增加HCS的寬度不一定能滿(mǎn)足HRDY的最大延時(shí)要求。在有的DSP芯片手冊(cè)上只提供了HRDY的最小延時(shí)，最大延時(shí)與芯片的優(yōu)先級(jí)設(shè)置，及系統(tǒng)配置相關(guān)而不確定，比如與系統(tǒng)中其它主模塊如EDMA同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)DDR,那么延時(shí)與HPI的優(yōu)先級(jí)，EDMA的優(yōu)先級(jí)，EDMA的burst長(zhǎng)度，以及DDR的命令排序等配置相關(guān)，這樣通過(guò)延長(zhǎng)主機(jī)的總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)周期，更加不可靠。

　　解決辦法：在硬件設(shè)計(jì)之初，一定要利用HRDY硬件握手信號(hào)[2][3].雖然有的芯片HPIC寄存器提供了HRDY軟件握手方式，只能做為彌補(bǔ)硬件設(shè)計(jì)之初遺漏HRDY硬件握手信號(hào)的權(quán)宜之計(jì)，軟件輪循HRDY的辦法會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)銷(xiāo)，降低HPI總線(xiàn)的吞吐率，增加主機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。而且有的芯片HPI不支持HRDY軟件查詢(xún)方法，只能通過(guò)硬件HRDY保證數(shù)據(jù)的有效性。

　　6.3 HRDY常高

　　有的系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中偶爾出現(xiàn)HRDY常高，導(dǎo)致主機(jī)端總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)異常，需要重新上電才能恢復(fù)HPI 的正常操作。這種故障是由于HPI 狀態(tài)機(jī)出現(xiàn)異常。

　　從實(shí)際故障定位中總結(jié)出以下幾點(diǎn)原因：

　　A. HPI的高低半字訪(fǎng)問(wèn)的順序訪(fǎng)問(wèn)被其它HPI訪(fǎng)問(wèn)打斷：在復(fù)用模式下，一個(gè)完整的HPI訪(fǎng)問(wèn)是由高低半字兩次訪(fǎng)問(wèn)組成，需要嚴(yán)格保證，否則會(huì)破壞HPI的狀態(tài)機(jī)，從而導(dǎo)致不可預(yù)期的后果。

　　B. 主機(jī)通過(guò)HPI訪(fǎng)問(wèn)了DSP內(nèi)部的保留空間，或者破壞了DSP的程序，數(shù)據(jù)空間，導(dǎo)致DSP運(yùn)行異常，進(jìn)而導(dǎo)致HPI狀態(tài)機(jī)異常。

　　C. 主機(jī)的HSTROBE信號(hào)有毛刺，或者信號(hào)完整性不好，如下圖中HCS（些案例HSTROBE是由HCS控制）的上升沿的回勾，都會(huì)導(dǎo)致HPI誤判斷為主機(jī)的新的訪(fǎng)問(wèn)的開(kāi)始，從而打亂了高低半字的訪(fǎng)問(wèn)順序要求，導(dǎo)致HPI狀態(tài)機(jī)的錯(cuò)亂。

　　7. 總結(jié)

　　HPI是一種簡(jiǎn)單的異步接口，只要設(shè)計(jì)中滿(mǎn)足了時(shí)序要求，即可穩(wěn)定工作。在開(kāi)發(fā)當(dāng)中遇到數(shù)據(jù)讀寫(xiě)不正確，從HSTROBE信號(hào)入手檢查與之相關(guān)的信號(hào)的時(shí)序關(guān)系，便可以找出問(wèn)題原因。另外，信號(hào)完整性是任何系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提。

　　關(guān)于特定芯片上HPI接口的特有功能本文沒(méi)有針對(duì)討論，如C6727的字地址模式和字節(jié)地址模式可通過(guò)HPIC配置；C6727在HPI啟動(dòng)后ROM bootloader將HPI關(guān)閉，需要軟件重新使能才能使用等；以及不同芯片的HPI啟動(dòng)模式下的跳轉(zhuǎn)方式不同，請(qǐng)參考相應(yīng)芯片的HPI手冊(cè)及bootloader應(yīng)用手冊(cè)。