雙CPU數據處理系統設計

　　3 主機接口（HPI）通信設計

　　主機接口[6-7]（HPI,Host Port Interface）是TMS320C54x系列定點(diǎn)芯片內部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其他總線(xiàn)或CPU進(jìn)行通信。HPI接口通過(guò)HPI控制寄存器（HPIC）、地址寄存器（HPIA）、數據鎖存器（HPID）和HPI內存實(shí)現與主機通信。其主要特點(diǎn)有：接口所需外圍硬件很少；HPI單元允許芯片直接利用一個(gè)或兩個(gè)數據選通信號、一個(gè)獨立或復用的地址總線(xiàn)以及一個(gè)獨立或復用的數據總線(xiàn)接到微控制單元MCU上；主機和DSP可獨立地對HPI接口進(jìn)行操作；主機和DSP握手可通過(guò)中斷方式來(lái)完成。

　　圖6為89C51與DSP HPI通信硬件接口圖。其中89C51的端口P0.1～P0.7與HPI的8位數據線(xiàn)(HD0～HD7)相連作為數據傳輸通道,P2.0～P2.4設置為輸出來(lái)控制HPI接口的操作。其中P2.0為讀寫(xiě)控制選通信號連接P2.1連接字節識別信號HBIL,控制讀寫(xiě)數據是屬于16位字的第一字節還是第二字節;P2.2和P2.3分別連接HCNTL0和HCNTL1以實(shí)現對HPIC、HPIA和HPID寄存器的訪(fǎng)問(wèn);P2.4連接作為數據選通信號來(lái)鎖存有效的HCNTL0/1、HBIL和信號;P2.5與相連作為片選信號;INT0作為輸入與HPI的主機中斷信號一直接高電平。在數據交換過(guò)程中,89C51向HPI發(fā)送數據時(shí)通過(guò)置TMS320VC5402的HPI控制寄存器HPIC中的DSPINT位為1來(lái)中斷TMS320VC5402;89C51接收來(lái)自HPI的數據時(shí)通過(guò)查詢(xún)方式,當TMS320VC5402 DSP準備發(fā)送數據時(shí)置為低,89C51查詢(xún)到INT0為低時(shí)調用接收數據子程序來(lái)實(shí)現數據的接收。

　　4 系統調試及結果

　　為了調試該系統，可以在A(yíng)/D轉換器輸入端輸入一個(gè)確定信號，觀(guān)察其采集和輸出的情況。為此設計了A/D轉換和數據處理程序。將信號發(fā)生器DG2000的輸出轉換后存入DSP數據存儲器的連續單元中，設計了簡(jiǎn)單明晰的頻率計算程序，通過(guò)零點(diǎn)檢測計算出信號的頻率，最終結果經(jīng)HPI傳送給單片機并顯示出來(lái)。

　　測試中所用儀器為：RIGOL系列信號發(fā)生器DG2000。

　　將信號發(fā)生器DG2000的輸出經(jīng)一個(gè)保護電阻接到A/D輸入端。波形輸入和LED顯示界面如圖7所示。

　　通過(guò)對不同信號和不同算法程序運行的實(shí)踐，LED的輸出顯示均與輸入量相符合，證明系統工作穩定。由于本采集系統具有高速轉換器和DSP硬件基礎，只需根據采集信號種類(lèi)的不同及輸出要求的不同設計相關(guān)的算法軟件，對所獲得信號進(jìn)行處理即可?？梢栽诟鞣N工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和儀器儀表中應用該系統，還可利用RS232串口實(shí)現與上位PC機之間的通信，對數據做進(jìn)一步的處理。