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’C5000 HPI 接口的使用

专题. ’C5000 HPI 接口的使用. 主讲人：李玉柏 DSP 技术中心 1998.10.1. C54x 的 HPI 接口. 在 C54X 系列中，只有 542 ， 545 ， 548 和 549 提供了标准 8 位 HPI 接口。 C54XX 系列都提供了 8 位或 16 位的增强 HPI 接口。 外部主机或主处理器可以通过 HPI 接口读写 C54X 的片内 RAM ，从而大大提高数据交换的能力。. 标准与增强 8 位 HPI 接口区别. 标准 HPI 接口中外部主机只能访问固定位置的 2K 大小的片内 RAM ，而增强 HPI 接口可以访问整个内部 RAM 。

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’C5000 HPI 接口的使用

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  1. 专题 ’C5000 HPI接口的使用 主讲人：李玉柏 DSP技术中心 1998.10.1

  2. C54x的HPI接口 • 在C54X系列中，只有542，545，548和549提供了标准8位HPI接口。 • C54XX系列都提供了8位或16位的增强HPI接口。 • 外部主机或主处理器可以通过HPI接口读写C54X的片内RAM，从而大大提高数据交换的能力。

  3. 标准与增强8位HPI接口区别 • 标准HPI接口中外部主机只能访问固定位置的2K大小的片内RAM，而增强HPI接口可以访问整个内部RAM。 • 增强8位HPI只有同步模式，而标准8位HPI有异步模式，即可以在DSP的时钟CLOCK不工作时访问内部RAM。 • 在增强模式中主机和C54X都能访问RAM，而标准模式中，可以实现RAM的选择访问。

  4. 增强16位HPI的特点 • 可以完成8位HPI通讯。 • 用复用和非复用的两种模式。 • 复用模式与8位HPI相似，使用HPIA（2种）、HPID、HPIC访问和控制HPI。 • 非复用模式可以直接使用地址线选择片内RAM，不再使用HPIA和HPID寄存器。从而提供访问速度。

  5. ‘C542HPI的接口设计 • 主机利用HPI访问‘C54X的片内RAM，实际上是通过读写HPI的数据和地址寄存器来实现的。 • ‘C542的HPI为8位，所以一个内存单元必须通过两次HPI读写来完成。 • HPI有两种工作模式：RAM共享和主机访问模式。

  6. ‘C542HPI的接口设计 • 在RAM共享模式中，主机和‘C54X都可以访问HPI的共享内存。对‘C542而言，HPI的共享内存大小为2K字，地址从0x1000到0x17ff。 • 使用该模式，HPI支持的最高传输速度为CLKOUT/5每字节。 • 增强模式HPI只有共享模式。

  7. ‘C542HPI的接口设计 • 如果是主机访问模式，那么只有主机才能访问’C54X的片内RAM。例如在RESET=0或IDLE2状态中，主机仍然能访问片内RAM，利用这一点可以实现‘C54X的HPI BOOTLOADER。 • 增强型HPI接口无此功能，所以VC5402不能在RESET时写入RAM。

  8. ’C542的HPI与PC的接口示意图

  9. HPI接口的数据、控制线 • HPI的数据线HD0-HD7通过缓冲隔离BUF与PC机的数据线D0-D7相连。HCNTL0/1和HBIL为控制信号线，HDS1/2、HAS、HCS为HPI的选通控制线，HR/W为读写控制信号线，HRDY为HPI准备就绪信号线。HINT为HPI中断信号线。 • 非复用HPI还提供地址线HA0-HAn

  10. HPI接口连接例子 • HCNTL0/1信号线用来选择主机将要读写的是HPI的哪个寄存器，它们由PC控制字（占用地址单元0xd000:0x104）的D14和D13位决定。当D14和D13为00是，表示主机可以访问HPI的控制寄存器HPIC；01和11表示主机可以访问数据寄存器，当D14=1，D13=0时，表示主机可以访问HPI的地址寄存器。

  11. HPI接口控制信号 • HBIL为比特传输控制位，由PC控制字的D5位决定。当HBIL（即D5）=0时，表示当前传输的是一个‘C54X内存单元（16位）的第一个字节（第一个8位），HBIL为高时表示传输第二个字节。而这两个8位哪个是高8位，哪个是低8位，不是由该信号控制，而是由HPIC中的BOB位确定。

  12. HPI接口控制信号 • 在HPI的选通控制信号中，HCS为片选信号，HAS为地址锁存信号，HDS1/2为读写或数据始能信号。 可以将它们简化，仅使用HCS和HDS2，其它接为高电平。图中，PC机通过内存单元0xd000:0x100来访问HPI。所以HPI的选通信号由PC的地址译码信号产生。

  13. HPI接口控制信号 • HR/W为HPI的读写控制信号，高电平为读操作，低电平为写操作。 • HRDY为HPI的输出信号，高电平表示HPI准备就绪，HINT也是一个输出信号，由HPIC中的HINT比特位确定，HPI可以利用该引脚中断主机。 • 另外，引脚HPIENA为高电平表示允许HPI接口工作，若要使用HPI，该引脚必须接高电平。

  14. HPI的控制寄存器

  15. HPI控制寄存器HPIC • PC主机读HPI控制寄存器HPIC PC主机写HPI控制寄存器HPIC

  16. HPI控制寄存器HPIC • ‘C54X读取HPIC ‘C54X写HPIC

  17. HPI控制寄存器HPIC • BOB位：该比特位只能由主机读写，‘C54X无法访问。如果BOB=1，表示HPI的16位传输中的第一个8位字节是低8位；BOB=0，表示第一个8位字节为高8位。该比特位必须在读写数据和地址寄存器之前设置。 • DSPINT位：该比特位只能由主机写，并且‘C54X和主机都无法读取。当主机将1写到该比特位时，将产生一个中断到‘C54X。如果IMR寄存器中的HPINT位（D9）被设置为1，DSP将响应该中断，执行相应的中断服务程序。

  18. HPI控制寄存器HPIC • HINT位：该比特位主机和C54X都可以读写。该比特决定了‘C54X引脚HINT的状态。 • ‘C54X可以利用该信号发送中断到主机。当‘C54X在复位状态时，HINT比特位为0，对应的HINT脚为高电平。当‘C54X将该比特位设置为1时，HINT脚将变为低电平。 • 注意，当主机和‘C54X读取该比特位时，它将反映HINT引脚的状态，0表示高电平，1表示低电平。 • 另外，该比特位只能由‘C54X设置，由主机清除。主机将1写到该比特位，将清除HINT位，即HINT位为0。

  19. HPI地址寄存器的修改 • 当主机通过HPI接口的数据寄存器HPID读写‘C54X的片内RAM时，可以选择地址自动或不自动增加模式。 • 对于自动增加模式，读和写对应不同的增加方式。如果主机是读操作，那么HPIA在读完后自动加1；如果是写操作，那么HPIA将在写之前自动加1。 • 例如，如果HPIA的值为0FFh，这时主机对HPI的数据寄存器HPID进行写入操作（使用地址自动加模式），那么修改的将是HPI RAM的100h。

  20. 通过HPI接口访问片内RAM • 先设置HCNTL1和HCNTL0为0，选择将要对HPIC进行操作。然后将HPIC的值写入HPI。注意HPIC的高8位和低8位是一样的。（注意BOB的设置！） • 若将HPIC=0，即将BOB设置为0，那么在以后读写HPIA和HPID时一定是高8位在前，低8位在后。 • 注意，8位HPI通过两次操作读写数据 ！

  21. 通过HPI接口访问片内RAM • 设置地址寄存器HPIA。先设置HCNTL1=1&HCNTL0=0，选择将要对HPIA进行操作。然后将要访问的‘C54X片内RAM的地址写入HPI。一定是高8位先写，低8位后写(对应BOB=0）。

  22. 通过HPI接口访问片内RAM • 读写‘C54X的片内RAM。先设置HCNTL1/0，选择将要对数据锁存器HPID进行操作。如果设置HCNTL1=0&HCNTL0=1，表示使用地址自动增加模式；如果设置HCNTL0=HCNTL1=1时，表示不使用地址自动增加模式，这时完成读写操作后，地址寄存器HPIA将不会变。

  23. HPI接口中断的使用 • 通过HPI接口，主机和‘C54X之间可以相互发送中断请求：主机通过HPIC寄存器的DSPINT位中断‘C54X，而‘C54X可以通过HPIC寄存器的HINT位发送中断请求到主机。

  24. 主机发送中断到‘C54X • 当主机将1写入到HPI控制寄存器HPIC的DSPINT比特位时，‘C54X将产生一个中断请求。 • 在‘C54X中，该中断位于中断屏蔽寄存器IMR和中断标志寄存器IFR的D9位，其中断入口地址位于中断向量表中64h。 • 如果IMR中该比特位为1，同时INTM标志为0允许中断请求时，‘C54X将响应并口中断，程序将跳转到中断向量表的64h，开始执行中断服务程序。 • 本实验中，学生可以使用C语言将1写入DSPINT位，然后查看IFR寄存器，检查是否产生中断请求。

  25. ‘C54X发送中断到主机 • 当‘C54X将1写入HPIC的HINT比特位时，HINT引脚变为低电平，主机可以利用该引脚接收‘C54X发生的中断信号。 • 无论是主机或‘C54X都可以通过读取HPIC来判断HINT引脚的状态。读出的HINT比特位为0，表示该引脚为高电平；1表示该引脚为低电平。 • HPIC中的HINT比特位只能通过主机清除，即主机写1到HPIC的HINT位后，外部引脚HINT的状态变回到高电平（这时再读取HPIC，HINT位为0）。

  26. 通过HPI完成BOOT LOADER • ‘C54X的BOOTLOADER是芯片在出厂时由生产厂家写入的一段ROM程序。该程序的启动地址正是‘C54X复位后的起始地址0FF80h。 • 用户可以利用BOOTLOADER方便地将自己的代码程序传送到指定的地方，并开始执行。 • BOOTLOADER有多种工作方式，通过HPI完成BOOTLOADER是其中的一种。HPI模式需要外部引脚连接配合，即需要将引脚HINT与引脚INT2相连，参见前面连接图。

  27. 利用HPI实现BOOTLOADER • ‘C54X复位后，BOOTLOADER程序将HPIC的DSPINT位置1，于是HINT引脚和INT2引脚变为低电平，然后BOOTLOADER程序通过判断IFR的D2位（即有无INT2中断）以确定是否为HPI启动。 • 若使用C542，则从1000h开始执行。 • 若使用VC5402，从7Fh单元提供地址开始执行。

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