视频监控中ARM与DSP的HPI接口设计

3.2硬件设计

　　在本设计方案中，S3C44B0X和DM642都是32位的处理器，且DM642有HPI32模式。为了充分利用资源，发挥其优势，采用32位模式设计接口。硬件电路如图2所示。



　　 图2 硬件接口方块电路图

　　各引脚连接说明如下：

　　①HD[31:0]与CPU的数据线D[31:0]相连。在HPI接口的复用模式，32条数据线HD[31:0]除了传输数据外，还需传输地址信号。

　　②片选信号HCS_接nGCS4。HPI接口映射到保留的系统存储器BANK4，主机通过操作BANK4就能控制HPI。

　　③因S3C44B0X没有HR/W_信号，所以用A1代替，与之相连。A2、A3接HCNTL0/1，用作接口功能选择。nOE和nWBE分别接HDS1_和HDS2_作为HPI的读/写控制信号输入。

　　④nEWAIT接HRDY_。由于DM642的HRDY_与nEWAIT的有效逻辑电平相反，所以要通过一个非门连接。EINT1接HINT_，用来DSP向主机发中断请求。

　　⑤HPI32方式下，HHWL和地址选通信号HAS_无需使用，固定接上拉电阻（高电平）。

　　3.3 软件设计

　　主机通过HPI接口访问DSP内部RAM，通过控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA、数据寄存器HPID实现RAM的读/写。ARM主机与DSP从机的通信就是对这几个寄存器的操作。在编写接口驱动时，HPI接口是被看作接到主机RAM的外设，由硬件设计可知，它被映射到BANK4的存储空间（对应的存储器地址是0X08000000～0X0A000000）。

　　结合时序分析和硬件的设计，可以编写接口驱动。驱动主要包括两部分：首先是HPI寄存器初始化，然后是HPI接口的读/写代码。以下是HPI接口驱动的部分代码。

　　/* 地址及数据初始化 */

　　#define BASE_ADDR 0X08000000 // 定义基地址

　　/* HPIC、HPIA、HPID读写地址的偏移量 */

　　#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读、写代码 */

　　unsigned long hpi_read_data (unsigned long addr)

　　{ unsigned long data;

　　data=read_data(BASE_ADDR+HPID_R); // 读取数据

　 return(data); }

　　unsigned long hpi_write_data (unsigned long addr)

　　{ unsigned long data;

　　 set_addr(addr); // 设置起始地址

　　 write_data(BASE_ADDR+HPID_WR); } // 写入数据

　　4 结语

　　在主从式视频监控系统中，通过HPI接口的设计，实现了S3C44B0X与DM642的高速通信。S3C44B0X运行的HPI读/写程序，通过设置相应的中断控制信号和对HPIC、HPIA、HPID三个寄存器的操作，实现对DM642内存空间的访问，并且可以控制映射到内存空间的数据采集终端及其他外设，从而实现了双核间的数据交换。由此证明，在S3C44B0X与DM642构建的主从式系统中，利用HPI设计的接口电路可以准确、实时的实现两个芯片间的数据通信。

　　本文作者创新点：采用HPI32（32位）方式设计主从式系统的通信接口，与HPI16（16位）和HPI8（8位）相比，速度更快，双核的协同工作性能更优。

　　参 考 文 献

　　[1]SAMSUNG.S3C44B0X USER`S MANUAL[Z]. http://www.samsung.com

　　[2]TEXAS INSTRUMENTS.TMS320DM642 USER`S MANUAL[Z]. http://www.ti.com

　　[3]李岩,荣盘祥编著.基于S3C44B0X嵌入式uCLinux系统原理及应用[M].北京:清华大学出版社.2005

　　[4]汪春梅,孙洪波编著.TMS320C5000 DSP系统设计与开发实例[M].北京:电子工业出版社.2004

　　[5]徐铮,刘方.ARM S3C4510B与DSP C5416的接口设计[J].仪器仪表用户. 2005.6.93-94

　　[6]杨健,张慧慧,于东琴等,一种HPI技术在双机系统通信中的应用[J].微计算机信息. 2006.22.127-129