PC/104总线/TMS320VC5402HPI口通信解决方案
本文立足于实践经验，以ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２与ＰＣ／１０４总线为例，介绍基于ＨＰＩ口的硬件接口及软件实现。
１ ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２ ＨＰＩ口简介
主机接口ＨＰＩ（Ｈｏｓｔ Ｐｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）是ＴＭＳ３２０Ｃ５０００系列定点芯片内部具有的一种接口部件，主要用于ＤＳＰ与其它总线或ＣＰＵ进行连接。ＴＩ的Ｃ５４ｘｘ系列都提供了８位或１６位的增强型ＨＰＩ接口，在此以Ｃ５４０２增强型８位ＨＰＩ接口为例进行详细介绍。
Ｃ５４０２的ＨＰＩ口由一个８位数据总线和用于设置和控制接口的控制信号线组成，ＨＰＩ接口通过ＨＰＩ控制寄存器ＨＰＩＣ、地址寄存器ＨＰＩＡ、数据寄存器ＨＰＩＤ和ＨＰＩ内存块，实现与主机之间的通信。其主要特点在于接口所需外围硬件很少，很容易与各种主机相连，且仅需要很少甚至不需要外加接口逻辑。引脚功能如表１所示。
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ＨＰＩ是８位的数据总线接口，由于Ｃ５４０２是１６位的，所以与主机通信的数据都是由两个连续的字节组成，并且由ＨＢＩＬ引脚指示正在传输的是第一个还是第二个字节。主机使用ＨＣＮＴＬ０／１指定所访问的是ＨＰＩ控制寄存器ＨＰＩＣ或ＨＰＩ数据寄存器ＨＰＩＤ或ＨＰＩ地址寄存器ＨＰＩＡ，也可以用地址自动增加的方式访问数据寄存器ＨＰＩＤ，具体方式如表２所示。
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２ 系统的硬件设计方案
整个硬件系统由ＤＳＰ、ＥＰＭ７１２８Ｓ、ＴＰＳ７３ＨＤ３０１、ＳＳＴ３９ＶＦ４００Ａ等组成。ＤＳＰ的主要任务是将经放大和解调后的无线电修正通道视频信号接收下来，再通过译码等处理后送给主控机。其原理如图１所示。
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Ｃ５４０２采用低电压工作，其内核电压为１．８Ｖ、Ｉ／Ｏ管脚电压为３．３Ｖ，而ＰＣ／１０４总线工作于５Ｖ电压。为了使电路能稳定正常的工作，Ｃ５４０２的数据总线接有一个ＳＮ７４ＬＶＣ２４５Ａ。它是ＴＩ公司生产的３．３Ｖ和５Ｖ电平互相转换的双向缓冲器，可以双电源供电，一边工作在３．３Ｖ，一边工作在５Ｖ，转换的方向由两个ＤＩＲ管脚控制。它串在数据总线上，既可以为ＤＳＰ提供驱动５Ｖ数字电路的能力，也可以为ＤＳＰ提供５Ｖ信号读入的保护。这样，就不再需要为多个不同外设而考虑总线驱动不够的问题。ＤＳＰ主机接口和ＰＣ／１０４的连接如图２所示。 主机和ＤＳＰ可独立地对ＨＰＩ接口操作，主机和ＤＳＰ的握手可通过中断方式完成。另外,主机还可以通过ＨＰＩ接口装载ＤＳＰ应用程序，接收ＤＳＰ运行结果或诊断ＤＳＰ运行状态，为ＤＳＰ芯片的接口开发提供一种极为方便的途径。ＨＰＩ－８为８位并行口，提供Ｃ５４ｘ与外部主机的接口，Ｃ５４ｘ可通过片内ＲＡＭ与主机设备交换数据。主机与ＨＰＩ－８的通信是通过专用的地址寄存器和数据寄存器完成的，Ｃ５４ｘ不能直接读／写，ＨＰＩ控制寄存器允许主机和Ｃ５４ｘ进行读／写，包括配置通信协议和控制通信（握手）的比特。
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ＥＰＭ７１２８Ｓ用来提供整个系统需要的组合逻辑。它属于ＭＡＸ７０００系列，是Ａｌｔｅｒａ公司的基于第二代ＭＡＸ结构的ＣＰＬＤ。它提供多达５０００个可用门和在系统编程，其引脚到引脚延时快达６ｎｓ。可以容纳各种各样的独立的组合逻辑和时序逻辑。ＥＰＭ７１２８Ｓ有两个工作电压，核电压为５Ｖ， Ｉ／Ｏ工作电压可设为５Ｖ或３．３Ｖ。设为３．３Ｖ时，其输入为５Ｖ，而输出为３．３Ｖ ＴＴＬ电平所有的驱动器均能配置在３．３Ｖ和５Ｖ，允许用于混合电压系统中。ＥＰＭ７１２８Ｓ的优点是基于Ｅ２ＰＲＯＭ原理，可以通过ＪＴＡＧ口进行在线编程，设计者可将设计内容从ＰＣ机上通过下载电缆和ＪＴＡＧ口对ＥＰＭ７１２８Ｓ进行任意次修改。在这里使用ＥＰＭ７１２８Ｓ是为电路提供组合逻辑以映射空间。它有多达１００个Ｉ／Ｏ引脚可供编程使用，可以接入ＰＳ、ＩＳ等管脚，方便系统扩展存储空间和外设。
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