双异步串口经双异步串口经AT89C2051与与TMS320VC5402 HPI口通信的解口通信的解
决方案决方案
提出了两个微机串口与DSP处理器(TMS320VC5402)HPI(Host Port Interface)口通信问题的解决方案,该方案采
用单片机(AT89C2051)实现数据的串/并、并/串转换,并控制DSP的HPI实现共享总线。给出了硬件连接电路和用
FPGA作为总线仲裁器的设计思路,介绍HPI口的操作过程,单片机与微机串口之间通信的硬件设计方法。
摘摘 要要: 提出了两个微机串口与
关键词关键词: DSP 单片机 HPI
本文所介绍的是我所正在研制的卫星CDMA接收机末端DSP与微机串口通信的接口电路。由于CDMA接收机支持两个独立
CDMA信道的接收,并将两路解调后的数据分别经串口送至不同的计算机做后续的处理,故接收机需要带两个RS232接口。
微机的异步串口与DSP处理器通信的方法通常有三种,第一种方法是采用异步通信芯片扩展串口,如用TI公司的TL16C550完
成数据的串/并、并/串变换。由于TL16C550提供了丰富的控制管脚和应答信号,对其只需设置一些寄存器就可进行灵活的控制,
故编程比较简单,但对其数据的读取或写入则需要用到DSP的数据总线。第二种方法是将DSP的I/O口XF和 ,或者将DSP的
McBSP口用软件模拟成异步串口。用这种方法,虽然DSP与微机串口之间无需串/并变换器件,硬件构成十分简单,但DSP的编程
比较复杂,用I/O口线模拟串口需要占用两个定时器资源,并且只有在DSP操作不繁忙的情况下这种方法才可行。第三种方法是用
单片机实现数据的串/并、并/串转换。与第一种方法相比较,这种方法增加了对单片机的编程,但单片机可以作为控制器操作
DSP的HPI口,对DSP存储器的数据收发可完全由单片机发起,DSP几乎无需作任何操作,也无需用到数据总线。在DSP处理过程
复杂、运算量大的情况下,这种方法特别有用。
在本系统中,我们采用的DSP处理器是高性能、低功耗的TMS320VC5402,用以实现系统的MAC层控制和数据的编、解码工
作,处理器的工作量很大。另外DSP数据总线需要与作为基带处理器的FPGA芯片(APEXEP20K600E)交换数据,为避免引入额
外的控制逻辑实现与数据总线复用,采用单片机控制HPI口的方法实现DSP与双串口的通信。考虑到FPGA芯片的存在及节省成
本,没有采用价格贵且需用高级仿真器开发的双串口单片机(如DS80C320),而是采用两片AT89C2051,并借用物理层FPGA的冗
余资源作为总线仲裁器来实现同样的功能。
1 TMS320VC5402 HPI口结构口结构
TMS320VC5402上的HPI口是增强型的8bit主机接口( Enhanced 8 bit host port interface),专门用于与主机进行通信,通过它
主机可以访问TMS320VC5402片内16K的RAM空间。这一接口由一个8bit的双向数据总线和不同的控制管脚组成,能够支持按
高、低字节传送16bit数据。TMS320VC5402提供三个跟HPI操作相关的寄存器——地址寄存器HPIA、数据寄存器HPID和控制
寄存器HPIC。TMS320VC5402只能访问控制寄存器,而主机则对这三个寄存器都可以访问。主机欲随机访问TMS320VC5402
的片内RAM,需要先发送一个16bit地址到HPI地址寄存器(HPIA),然后通过数据寄存器(HPID)访问该地址所指向的存储单元。主
机欲连续访问一段RAM空间,则要先送该段的首地址到HPIA,然后以地址自动加一的方式访问,即主机每访问一个存储单元后
HPIA自动指向下—个单元。
HPI接口还提供了中断逻辑同主机进行软件握手。主机可通过对控制寄存器HPIC的第二位(DSPINT)置1中断DSP芯片;DSP
芯片可通过对HPIC的第三位(HINT)置1中断主机,此时HPI的引脚 被置为低电平,从而向主机发出中断请求;主机还可设置
HPIC的位HINT为1使 脚回到高电平,从而清除中断信号。
下面给出HPI口相关管脚说明:
HD0～HD7是8位双向数据线,与单片机P1口相连,用于交换数据。
HCNTL1/0的组合用于选择主机所访问的HPI寄存器,00表明主机访问HPIC;10表明访问HPIA;01和11均表明访问HPID,但01
还表明同时启用HPIA自动增长的功能。
16bit数据传送时,HBIL为0表示传送的是第一字节,为1表明传送的是第二字节,其中高8位在第几个字节由HPIC中的BOB位决
定。
HPI提供两种锁存方式,一种是由 (主机地址锁存信号)的下降沿锁存各控制
信号;另一种是由后三者共同完成, 任何一个的下降沿锁存各控制信
号。我们采用第二种方式, 控制信号的锁存由 的低跳变来完成。该锁存信
号还指示了一次HPI口操作过程的开始。
HRDY为HPI准备好指示。
为DSP向主机发出中断的引脚。
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