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ARM CPU S3C44B0X与C54X DSP的接口设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

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HP

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