ARM與DSP的接口設(shè)計(jì)

　　通常在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，由ARM嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制和網(wǎng)絡(luò)功能，由DSP 芯片來執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算，因此需要實(shí)現(xiàn)ARM處理器和DSP 之間的數(shù)據(jù)交換。從某種程度上來說，ARM嵌入式處理器和DSP 之間數(shù)據(jù)交換的速度決定了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和性能。

　　ARM CPU CS89712 的特點(diǎn)

　　CS89712 是Cirrus Logic 公司一款基于ARM7TDMI的SOC 芯片。它一方面具有ARM 處理器的所有優(yōu)點(diǎn)：低功耗、高性能；同時(shí)又具有非常豐富的片上資源，非常適合嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)。其特點(diǎn)如下：

　　a、采用ARM7TDMI 內(nèi)核，I/O 電壓3.3 V ，內(nèi)核電壓2.5 V ；

　　b、內(nèi)置鎖相環(huán)(PLL)，系統(tǒng)主頻最高達(dá)74MHz ；

　　c、3種工作模式，可以實(shí)現(xiàn)電源管理以降低系統(tǒng)功耗；

　　d、8KB 的系統(tǒng)高速緩存(CACHE)，極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行速度；

　　e、支持8 個(gè)MEMORYBANK，最大外部存儲(chǔ)空間達(dá)256MB ，并支持SDRAM；

　　f、內(nèi)置單色LCD 控制器；

　　g、2 路異步串口(UART)；

　　h、27 個(gè)通用I/O口；

　　i、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和看門狗電路(WATCHDOG)。

　　C55X DSP 及其EHPI 接口

　　C5510 DSP 的特點(diǎn)

　　以高速、低功耗為特征的VC55X 系列DSP 采用先進(jìn)的改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)，具有分離的數(shù)據(jù)總線和程序總線，片內(nèi)集成了ROM、RAM和多個(gè)外設(shè)，如通用I/O口、定時(shí)器、時(shí)鐘發(fā)生器、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、可編程塊切換邏輯、串行口、直接存儲(chǔ)器存取控制器(DMA)和與外部處理器通信用的主機(jī)接口(HPI)。

　　在硬件連接設(shè)計(jì)好的基礎(chǔ)上，我們還需要通過正確的編程才能實(shí)現(xiàn)我們預(yù)想的時(shí)序。因?yàn)槲覀冊(cè)贏RM CS89712 上運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II ，所以在寫程序?qū)PI 接口進(jìn)行讀/寫操作時(shí)將HPI 接口看作一個(gè)外部設(shè)備，將完成讀/寫操作的程序看成在uCOS-II 下面的一個(gè)字符型驅(qū)動(dòng)。這樣軟件的設(shè)計(jì)就變成了在uCOS-II 下面驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)?？紤]到CS89712 不光要將DSP 的數(shù)據(jù)取過來，而且還要將這些數(shù)據(jù)處理后再發(fā)送出去，這就需要這兩者之間有很好的配合。

　　CS89712 與DSP5510 之間的EHPI 接口讀/寫程序主要由兩個(gè)部分組成： 11ARM 自身的初始化；21HPI 接口讀寫程序。

　　　　ARM 處理器自身的初始化
　　　　ARM處理器首先要完成自身工作模式等一系列的初始化，才能正常進(jìn)行EHPI 接口的讀/寫，源代碼如下所示。
　　　　//為了配合EHPI 口的時(shí)序，關(guān)掉MMU 頁表中
　　　　bank3 的Cache
　　　　Xcount SETA 0x30000c1e
　　　　　WHILE Xcount < 0x31000000
　　　　　　　　　　DCD Xcount
　　　　　　　　　　Xcount SETA Xcount + 0x00100000

　　WEND

　　rMEMCFG1&=0x00ffffff；//設(shè)置與DSP 連接的nCS3 ：16 位總線寬度、8 個(gè)隨機(jī)狀態(tài)

　　rMEMCFG1|=0x01000000；//3 個(gè)順序等待狀態(tài)、禁止順序訪問、禁止擴(kuò)展時(shí)鐘上面這段代碼主要是對(duì)幾個(gè)寄存器進(jìn)行配置。

　　在配置好ARM 處理器的工作模式后，對(duì)外部I/O 接口BANK3 的對(duì)應(yīng)地址進(jìn)行讀/寫操作，就可以完成對(duì)HPI 接口的相應(yīng)操作了。

　　HPI 接口讀寫程序

　　以下的第一句代碼是宏定義，定義了C5510 的EHPI 接口寄存器的地址。在本設(shè)計(jì)中，已經(jīng)將HPI口與外部I/O 接口的BANK3 相接，這樣HPI 口將占用外部I/O 接口BANK3 的地址。由于是使用PA3來模擬HPI16 接口的HR/W，所以對(duì)DSP 進(jìn)行讀/寫操作時(shí)， 應(yīng)先將該信號(hào)置為相應(yīng)的讀/寫有效狀態(tài)。

?

　　　　//ARM向DSP 寫數(shù)據(jù)時(shí)
　　　　# define EHPI-BASE 0x3208000
　　　　int t ；
　　　　rPADDR=0x08 ； //PA3 方向定義為輸出
　　　　rPADR=0x00 ； //PA3 為低電平
　　　　t=*(volatile U16* )( EHPI-BASE + Add-offset)；//ARM從DSP 讀取數(shù)據(jù)時(shí)
　　　　rPADDR=0x08 ； //PA3 方向定義為輸出
　　　　rPADR=0x08 ； //PA3 為高電平
　　　　(volatile U16*)( EHPI-BASE+Add-offset)=t

　　結(jié)束語

　　以ARM芯片作為主控制器，用DSP 芯片進(jìn)行運(yùn)算，然后通過HPI 接口進(jìn)行通信和交換數(shù)據(jù)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用模式的得到越來越廣泛的應(yīng)用。