TMS320VC5402与单片机的HPI口通信设计

发布时间：2020-07-21 19:19:35 阅读：次来源：牵引车厂家

引言

随着信息技术的发展,数字信号处理在通信、语音处理、图像处理、工业控制等方面得到了广泛的应用.TMS 320VC5402 是专门为快速实现各种数字信号处理算法而设计的常用定点DSP 芯片,广泛使用在各类数字信号中. 该芯片采用优化的哈佛结构,6 级流水线,片上含16 kB 零等待双端口SRAM ,增强型8 位HPI接口,主频可达到100 MHz ,3. 3 V 和1. 8 V 双电源供电[1 ] .作为信号采集处理及控制显示系统,传统的方法是采用来单片机实现[2 ] ,但单片机的实时处理功能较弱. DSP 芯片具有强大的数据处理能力,但在控制显示方面不如单片机灵活. 为此,本文采用A T89C51 单片机作为主机,DSP 作为高速数据处理器,通过HPI 实现了与TMS 320VC 5402 的并行高速通信. 编写TMS320 C54X 程序和HPI 中断程序,完成了系统软硬件设计的全过程,充分发挥了单片机和DSP 的优势.

1 HPI 端口结构及系统硬件电路设计

TMS 320VC5402 增强型8 位HPI 引脚功能:

HCS :端口使能. 当= 0 时,HPI 端口被选中,允许数据传输;

HAS :地址锁存信号,下降沿锁存;

HBIL :字节顺序指示, = 0 时表明当前传输的第1 字节, = 1 为第2 字节;

HRW:读或写信号, = 1 时表明主机从HPI 读走数据, = 0 时写入数据;

HDS1 ,HDS2 :数据锁存信号;

HRDY: HPI 准备好,外部设备读该信息,为1 时表明HPI 空闲状态,可以进行数据传输;为0 时, HPI忙于内部操作,数据还没有准备好;

HIN T :主机中断,输出到主机设备,由DSP 软件控制;

HCN TL1 ,HCN TL0 :控制信号,表明当前传输的数据类型;

00 :访问HPI 的控制寄存器HPIC ,对该寄存器进行读或写操作;

01 :访问HPI 的数据寄存器HPID ,并且地址寄存器HPIA 自动加1 或减1 ;

10 :访问HPI 的地址寄存器HPIA ,对该寄存器进行读或写操作;

11 :访问HPI 的数据寄存器HPID ,对地址寄存器HPIA 无影响;

HD0 - HD7 :数据/ 地址总线.

值得说明的是,外部设备接入HPI 并不需要使用所有的控制引脚,特别是锁存信号HAS、HDS1 和HDS2 ,一般只使用一个就够了. 系统硬件电路设计如图1 所示,图中16245 的作用是双向电平驱动转换,实现单片机5 V 信号与DSP 3. 3 V 电平信号的相互驱动转换,其中P1. 2 控制数据传输的方向.

图1 单片机与DSP 的HPI 接口电路

2 软件编程

HPI 通信软件的设计包括DSP 端和主机端(A T 89 C 51) 两部分. 通信通过双方的中断服务程序进行,单片机的中断服务程序中通过HPI 接收DSP 的发送帧进行处理,同时将一定格式的有关数据通过HPI 发送给DSP ,作为DSP 的接收帧,并通过HPI 发送中断给DSP. DSP 响应中断,在中断服务程序中处理数据,并按照单片机接收帧设置发送帧传输数据,向主机发送中断信号, 从而实现双向通信功能[ 3 ] .

在A T89 C51 的软件中,通过对P0 口和P1 口的控制来传输数据,从DSP 的0X0200 地址处读出数据,并同时给DSP 产生一个HPI 中断. 主机编程的流程如图2 所示,汇编语言主程序如下:

HRW EQU P1. 0

HCS EQU P1. 1

HPIDIR EQU P1. 2

HCN TL0 EQU P1. 3

HCN TL1 EQU P1. 4

HDS1 EQU P1. 5

HBIL EQU P1. 6

HRDY EQU P1. 7

MAIN : JB P3. 4 , $

; HPI 初始化

MOV R2 , # 08H

; HPI 控制寄存器清零,先高位,清中断

MOV R3 , # 08H

LCALL WHPIC ;写HPIC

MOV R2 , # 00H

MOV R3 , # 0FFH

LCALL WHPIA ;置地址

MOV R2 , # 00H ;写初始帧头

MOV R3 , # 0AA H

LCALL LWHPID

MOV R2 , # 00H ;写帧长

MOV R3 , # 01H

LCALL LWHPID