HPI接口在TI DSP中的应用及常见问题分析

寄存器地址映射

　　4. HPI寄存器功能说明

　　HPIC （HPI Control Register）

　　HPI控制寄存器HPIC的位图如表3所示，C6000系列DSP的HPI寄存器是32位的，也只有低16位有效，与C5000系列DSP的HPIC寄存器定义的功能保持一致。不同版本的HPI接口的HPIC位定义的主要不同之处在于软件握手HRDY位的有无，其它位名称可能存在细小差异，但功能定义都是一样的。

表3:HPI Control Register

　　主机在对HPI进行访问前可以通过HPIC配置字节序（HWOB）和地址寄存器模式（DUALHPIA）。默认的配置为HWOB=0,即先访问高半；DUALHPIA=0,即单地址寄存器模式，读和写操作使用同一个HPIA;通常都采用默认的HPIC 寄存器配置。

　　HWOB与硬件信号HWIL是没有联系的，HWIL信号必须保证先低后高分别访问两个半字单元。至于先访问一个字当中的高或低半字，是由HWOB控制的。

　　HPIA （HPI Address Register）

　　物理上存在HPIAR,HPIAW两个地址寄存器。HPIAR是读操作地址寄存器；HPIAW是写操作地址寄存器。由HPIC的DUALHPIA位来决定是采用双地址寄存器模式还是单地址寄存器模式。如果采用双地址寄存器模式，在对HPIA操作之前，通过设置HPIC的HPISEL位选择下一个要访问的HPIA.通常为了简化在读写操作转换时对HPIC的操作，选用单地址寄存器模式。

　　HPIA的地址信息在不同系列DSP上有所不同：

　　在C5000上，数据空间，I/O空间只能按16位字寻址，程序空间按字节寻址。HPI的DMA访问属于I/O空间，HPIA的值代表16位字地址。如主机端要访问DSP内存字节地址0x100, 则要往HPIA写的地址值是0x80.在用HPI启动时，要注意DSP代码是按字节地址链接的，即代码段的地址是字节地址，主机端要将代码段的地址信息除以2再送到HPIA.

　　在C64上，HPIA的值代表字节地址，但是HPI访问的数据是32位的，所以HPI会忽略HPIA地址值的低两位。

　　在C64+的DSP上，HPIA代表32位字地址，HPI会将字地址左移两位转换成字节地址，主机若要访问DSP字节地址0x100,则要赋值HPIA 为0x40.

　　HPID （HPI Data Register）

　　主机通过HPI对DSP的内存访问是间接访问，主机只能访问HPID,HPID与DSP内存之间是通过HPI专属的DMA进行数据搬运的。如图3所示。

图3:HPI读写数据流

　　HPID的访问分为自增模式和非自增模式。在自增模式下，访问HPID后，HPIA会自动增加指向下一个字地址，在连续访问时，自增模式因为减少了主机对HPIA的操作，可以增加HPI 数据访问的吞吐率。非自增模式下访问HPID后，HPIA的值保持不变，主机需要更新HPIA来访问下一个地址。

　　在写操作时，主机把数据写到HPID,HPI将第二个半字的数据通过HSTROBE的上升沿锁存到HPID后，将HRDY置为忙状态，并启动HPI DMA将HPID的内容搬到HPIA所指向的内存单元，然后清除HRDY指示可以进行下一次操作。

　　在读操作时，在第一个HSTROBE的下降沿，HPI采样到HR/W为读命令，则将HRDY置为忙状态，启动HPIDMA将HPIA指向的内存单元的数据搬到HPID,清除HRDY忙状态，主机端方可结束总线访问周期，锁存数据线上的有效数据。

5. HPI操作流程

　　主机对HPI的一次总线访问周期为分三个阶段：主机发起访问，HPI响应，主机结束访问周期。

　　A. 主机发起访问：即对HPI寄存器的读，或者写命令。主机送出的硬件信号为HSTROBE（由HCS, HDS1/2产生），HR/W,HCNTL0/1,HWIL,以及HD[0:n].HPI在HSTROBE的下降沿采样控制信号HR/W,HCNTL0/1,HWIL判断主机的操作命令。

　　B. HPI响应：HPI在HSTROBE的下降沿采样控制信号，根据控制信号做出相应的响应。如果是写（HR/W为低）命令，则在HSTROBE的上升沿将数据线上的信号锁存到HCNTL0/1和HWIL指向的寄存器。如果是读命令（HR/W为高），如果是读HPIC,或者HPIA寄存器，HPI将寄存器的值直接送到数据总线上；如果读HPID,HPI先将HRDY置为忙状态，HPI DMA将数据从HPIA指向的内存单元读到HPID,再送到数据线上，并清除HRDY忙状态，在读HPID后半字时，数据从寄存器直接送到数据总线上，不会出现HRDY信号忙状态。

　　C. 主机结束访问周期：对于写操作，主机将数据送出后，只要满足芯片手册中HPI对HCS的最小宽度要求，即可结束访问周期。对于读HPID操作，要等HRDY信号由忙变为不忙，主机才能结束访问周期。两次连续的HPI操作的间隔，在芯片手册的HPI时序参数表里有要求，最小间隔为两个HPI功能模块时钟周期。

　　6. HPI常见故障案例分析

　　在HPI应用调试过程中，常遇到的问题分为：写数据不成功，读数据不正确，HRDY常高。这些问题通常都是由于时序不正确造成的，下面结合实际应用当中的案例进行分析。

　　6.1 写数据不成功

　　案例的硬件连接如下：

首先关注核心信号HSTROBE 由DSP_CS,ARM