ARM CPU S3C44B0X与C54X DSP的接口设计

摘要：以SAMSUNG公司的ARMSOC芯片S3C44B0X和TI公司的TMS320C5416DSP为例，讲述了ARM与DSP的数据接口技术，并结出了硬件连接图和软件代码。
　　关键词：ARMS3C44B0X主机接口（HPI）TMS320C5416
　　
　　后PC时代，嵌入式产品逐渐占领市场。而这些嵌入式产品的核心——处理器决定了产品的市场和性能。高性能、低功耗、低成本是嵌入式处理器的主要特点。在32位嵌入式处理器市场中，ARM占有78.6%的份额。而TI而占有DSP市场的绝大部分份额。通常的嵌入式系统设计中，由微控制器实现整个系统的控制，由DSP来执行计算密集型操作，然后通过一定的手段实现微控制器与DSP之间的通信和数据交换。因此，如何高效地设计控制器（ARM）与DSP之间的接口以满足嵌入式系统的实时性要求，在嵌入式系统设计中显得尤为重要。
　　
　　1ARMCPUS3C44B0X的特点
　　
　　ARM是一款32位的精简指令集（RISC）处理器架构，以其高性能、低功耗、低成本占有市场。由于ARM公司采用IP授权的方式经营，全球几乎所有的大半导体公司都有基于ARM的SOC芯片。
　　
　　S3C44B0X是SAMSUNG（三星）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3.3V，内核电压2.5V；
　　
　　·内置锁相环（PLL），系统主频最高达66MHz；
　　
　　·4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256MB，并支持SDRAM；
　　
　　·内置彩色LCD控制器；
　　
　　·2路异步串口（UART）；
　　
　　·71个通用I/O口；
　　
　　·8通路模/数转换器（ADC）；
　　
　　·实时时钟（RTC）和看门狗电路（WATCHDOG）。
　　
　　2C54XDSP及其HPI接口
　　
　　2.1C54XDSP的特点
　　
　　以高速、低功耗为特征的C54X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）。
　　
　　2.2C54X的主机接口（HPI）
　　
　　C54X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。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。
　　
　　以TMS320C5416（简称C5416）包含的增强型HPI8接口为例，它与外部主机或微处理器的连接具有单独的8根数据线HD0～HD7和10根控制器。主机主动通过HPI口访问DSP的内部RAM以及其它资源。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，C5416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。
　　
　　表1HCNTL0/1的选择功能描述
　　
　　HCNTL1HCNTL0说明00主机读/写HPI控制寄存器--HPIC。01主机以地址自动增的模式读/写HPI数据锁存器--HPID。若为读操作，则HPI地址寄存器HPIA自动读后增1；若为写操作，则HPIA自动写后增1。10主机读/写HPI地址寄存器--HPIA，该地址指向C54X的片内RAM。11主机读/写HPI数据锁存器--HPID，HPIA不变。
　　由于DSP最小的

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