視頻監控系統中ARM與DSP的HPI接口設計

　　3 接口設計

　　3.1 HPI接口讀/寫(xiě)時(shí)序

　　讀/寫(xiě)時(shí)序是實(shí)現計算機操作的重要一點(diǎn)，如果操作時(shí)序不相符，就會(huì )導致讀/寫(xiě)數據出錯，甚至是操作失敗。所以，滿(mǎn)足操作時(shí)序是實(shí)現計算機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66MHz（約為15.2ns），由此可知DM642的HPI與S3C44B0X在讀/寫(xiě)時(shí)序上的滿(mǎn)足要求，接口通信可以實(shí)現。DM642的HPI32讀/寫(xiě)時(shí)序如圖1，設計接口時(shí)，必須遵守該時(shí)序。由時(shí)序圖可知，控制HPI的讀/寫(xiě)時(shí)序，通過(guò)控制HCNTL、HR/W_ 、HSTROBE_、HCS_以及HRDY_這幾個(gè)信號端口就能實(shí)現。

　　                          圖1 HPI32的讀/寫(xiě)時(shí)序圖                 

　　3.2硬件設計

　　在本設計方案中，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，采用32位模式設計接口。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(shuō)明如下：

　?、貶D[31:0]與CPU的數據線(xiàn)D[31:0]相連。在HPI接口的復用模式，32條數據線(xiàn)HD[31:0]除了傳輸數據外，還需傳輸地址信號。

　?、谄x信號HCS_接nGCS4。HPI接口映射到保留的系統存儲器BANK4，主機通過(guò)操作BANK4就能控制HPI。

　?、垡騍3C44B0X沒(méi)有HR/W_信號，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(xiě)控制信號輸入。

　?、躰EWAIT接HRDY_。由于DM642的HRDY_與nEWAIT的有效邏輯電平相反，所以要通過(guò)一個(gè)非門(mén)連接。EINT1接HINT_，用來(lái)DSP向主機發(fā)中斷請求。

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

　　3.3 軟件設計

　　主機通過(guò)HPI接口訪(fǎng)問(wèn)DSP內部RAM，通過(guò)控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA、數據寄存器HPID實(shí)現RAM的讀/寫(xiě)。ARM主機與DSP從機的通信就是對這幾個(gè)寄存器的操作。在編寫(xiě)接口驅動(dòng)時(shí)，HPI接口是被看作接到主機RAM的外設，由硬件設計可知，它被映射到BANK4的存儲空間（對應的存儲器地址是0X08000000～0X0A000000）。

　　結合時(shí)序分析和硬件的設計，可以編寫(xiě)接口驅動(dòng)。驅動(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(xiě)代碼。以下是HPI接口驅動(dòng)的部分代碼。

　　/* 地址及數據初始化 */

　　#define BASE_ADDR    0X08000000   // 定義基地址

　　/* HPIC、HPIA、HPID讀寫(xiě)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(xiě)代碼 */

　　unsigned long hpi_read_data (unsigned long addr)

　　{ unsigned long data;

　　data=read_data(BASE_ADDR+HPID_R);  // 讀取數據