視頻監(jiān)控系統(tǒng)中ARM與DSP的HPI接口設(shè)計(jì)

　　3 接口設(shè)計(jì)

　　3.1 HPI接口讀/寫時(shí)序

　　讀/寫時(shí)序是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作的重要一點(diǎn)，如果操作時(shí)序不相符，就會(huì)導(dǎo)致讀/寫數(shù)據(jù)出錯(cuò)，甚至是操作失敗。所以，滿足操作時(shí)序是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作的先決條件之一。DM642的HPI接口操作時(shí)間為1.3ns～12ns或大約5個(gè)CPU時(shí)鐘脈沖。S3C44B0X的最高時(shí)鐘頻率可達(dá)66MHz（約為15.2ns），由此可知DM642的HPI與S3C44B0X在讀/寫時(shí)序上的滿足要求，接口通信可以實(shí)現(xiàn)。DM642的HPI32讀/寫時(shí)序如圖1，設(shè)計(jì)接口時(shí)，必須遵守該時(shí)序。由時(shí)序圖可知，控制HPI的讀/寫時(shí)序，通過控制HCNTL、HR/W_ 、HSTROBE_、HCS_以及HRDY_這幾個(gè)信號(hào)端口就能實(shí)現(xiàn)。

　　                          圖1 HPI32的讀/寫時(shí)序圖                 

　　3.2硬件設(shè)計(jì)

　　在本設(shè)計(jì)方案中，S3C44B0X和DM642都是32位的處理器，且DM642有HPI32模式。為了充分利用資源，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，采用32位模式設(shè)計(jì)接口。硬件電路如圖2所示。

　　                           圖2  硬件接口方塊電路圖

　　各引腳連接說明如下：

　　①HD[31:0]與CPU的數(shù)據(jù)線D[31:0]相連。在HPI接口的復(fù)用模式，32條數(shù)據(jù)線HD[31:0]除了傳輸數(shù)據(jù)外，還需傳輸?shù)刂沸盘?hào)。

　?、谄x信號(hào)HCS_接nGCS4。HPI接口映射到保留的系統(tǒng)存儲(chǔ)器BANK4，主機(jī)通過操作BANK4就能控制HPI。

　?、垡騍3C44B0X沒有HR/W_信號(hào)，所以用A1代替，與之相連。A2、A3接HCNTL0/1，用作接口功能選擇。nOE和nWBE分別接HDS1_和HDS2_作為HPI的讀/寫控制信號(hào)輸入。

　　④nEWAIT接HRDY_。由于DM642的HRDY_與nEWAIT的有效邏輯電平相反，所以要通過一個(gè)非門連接。EINT1接HINT_，用來DSP向主機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求。

　?、軭PI32方式下，HHWL和地址選通信號(hào)HAS_無需使用，固定接上拉電阻（高電平）。

　　3.3 軟件設(shè)計(jì)

　　主機(jī)通過HPI接口訪問DSP內(nèi)部RAM，通過控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA、數(shù)據(jù)寄存器HPID實(shí)現(xiàn)RAM的讀/寫。ARM主機(jī)與DSP從機(jī)的通信就是對(duì)這幾個(gè)寄存器的操作。在編寫接口驅(qū)動(dòng)時(shí)，HPI接口是被看作接到主機(jī)RAM的外設(shè)，由硬件設(shè)計(jì)可知，它被映射到BANK4的存儲(chǔ)空間（對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址是0X08000000～0X0A000000）。

　　結(jié)合時(shí)序分析和硬件的設(shè)計(jì)，可以編寫接口驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)主要包括兩部分：首先是HPI寄存器初始化，然后是HPI接口的讀/寫代碼。以下是HPI接口驅(qū)動(dòng)的部分代碼。

　　/* 地址及數(shù)據(jù)初始化 */

　　#define BASE_ADDR    0X08000000   // 定義基地址

　　/* HPIC、HPIA、HPID讀寫地址的偏移量 */

　　#define HPIC_WR             0X00

　　#define HPID_A_WR            0X04

　　#define HPIA_WR                0X0C

　　#define HPIC_R                   0X10

　　#define HPID_A_R               0X14

　　#define HPIA_R                   0X1C

　　/* HPI讀、寫代碼 */

　　unsigned long hpi_read_data (unsigned long addr)

　　{ unsigned long data;

　　data=read_data(BASE_ADDR+HPID_R);  // 讀取數(shù)據(jù)