CS89712 与C5510 DSP 的接口的相关设计分享

单飞

目前嵌入式系统已被广泛地应用到电子产品领域和无线通信、网络通信等高端设备领域。32 位ARM嵌入式处理器具有高性能、低功耗的特性,DSP芯片由于功能强大,加上接口方便、软件可用资源丰富、编程方便、稳定性好、精度高等优点,应用也越来越广泛。通常在嵌入式系统的设计中,由ARM嵌入式处理器实现整个系统的协调控制和网络功能,由DSP 芯片来执行复杂计算,因此需要实现ARM处理器和DSP 之间的数据交换。从某种程度上来说,ARM嵌入式处理器和DSP 之间数据交换的速度决定了整个系统的运行速度和性能。
　　2 ARM CPU CS89712 的特点
　　CS89712 是Cirrus Logic 公司一款基于ARM7TDMI的SOC 芯片。它一方面具有ARM 处理器的所有优点:低功耗、高性能;同时又具有非常丰富的片上资源,非常适合嵌入式产品的开发。其特点如下:
　　采用ARM7TDMI 内核,I/O 电压3.3 V ,内核电压2.5 V ;
　　内置锁相环(PLL) ,系统主频最高达74 MHz ;
　　3 种工作模式,可以实现电源管理以降低系统功耗;
　　8KB 的系统高速缓存(CACHE) ,极大地提高了系统运行速度;
　　支持8 个MEMORYBANK,最大外部存储空间达256 MB ,并支持SDRAM;
　　内置单色LCD 控制器;
　　2 路异步串口(UART) ;
　　27 个通用I/O 口;
　　实时时钟(RTC) 和看门狗电路(WATCHDOG) 。
　　3 C55X DSP 及其EHPI 接口
　　3.1 C5510 DSP 的特点
　　以高速、低功耗为特征的VC55X 系列DSP 采用先进的改进型哈佛结构,具有分离的数据总线和程序总线,片内集成了ROM、RAM和多个外设,如通用I/O 口、定时器、时钟发生器、软件可编程等待状态发生器、可编程块切换逻辑、串行口、直接存储器存取控制器(DMA) 和与外部处理器通信用的主机接口(HPI) 。
　　3.2 C55X的增强型主机接口( EHPI)
　　TI 的C5510 之前的DSP 系列(C54X 系列) 中的主机接口(HPI) 主要有三种:标准8 位HPI8 接口、增强型8 位HPI8 接口和16 位HPI16 接口。其中C542～C549 内含标准型HPI8 ;C5402、C5410 内含增强型HPI8 ;C5410 以上为HPI16 ;C5409、C5416 的HPI 可以由用户设置为增强型HPI8 或HPI16。C5510 其内部使用的是增强型主机接口,增强型比标准型更优越之处主要在于:增强型允许主机访问DSP 内部的所有片内RAM,而标准只能访问RAM 区中指定的2K字。
　　C55X为主机提供增强型的16 位并行接口( EHPI) 具有以下特点 :
　　20 位主机地址总线
　　16 位主机数据总线
　　复用和非复用两种总线模式
　　主机可以访问C5510 的片内SARAM、片内DARAM和片外存储器
　　在高速传输数据时可以自增的20 位的地址寄存器(在复用模式下)
　　多地址、数据探头为各种主机提供紧密接口
　　HRDY信号用来与主机进行握手
　　C5510 与外部主机或微处理器的连接具有单独的16 根数据线HD0 ～ HD15、20 根地址线HA0 ～HA19 和10 根控制线。主机主动通过EHPI 口能够直接访问DSP 的存储区。在图1 所示的HPI 能访问的地址范围内,主机和DSP 可以通过DSP 的内部和外部存储区来交换信息。除了对主机发中断(通过置HPIC 寄存器的HINT 位,可以使HINT 线有效)或清除主机发来的中断(通过清HPIC 寄存器的DSPINT标志) 需要DSP 干涉外,C5510 几乎不用进行其他操作。片内的DMA 通道会自动辅助完成RAM区与HPI 数据寄存器的数据传输。主机由HCNTL0/1 线来选择HPI 的某个控制寄存器,如表1 所列。通过对这4 个寄存器的访问,就可以在所设安全机制的允许范围下读/写DSP 的所有或部分片内RAM。
　　主机由HCNTL0/1 线来选择HPI 的某个控制寄存器。在非复用模式下,HCNTL0 决定HPI 是否访问控制其(HPIC) 寄存器或数据寄存器(HPID) ,如表1 所示(0 —低电平,1 —高电平) ,此时HCNTL1未被使用。