寫HPID 的時序截圖如下:
兩個時序圖顯示主機送出的數(shù)據(jù)111b 在HSTROBE(ARM_WR)的下降沿后,很快被改變成其它值000b。在寫HPID 的時序截圖中,第一個HSTROBE 的下降后,HPI 送出HRDY 信號,然后數(shù)據(jù)線被改變,首先判斷HPI 對主機的命令做出了響應,通過HRDY 信號的出現(xiàn)時機,說明HPI 判斷這是一個讀操作,可以判斷為HSTROBE 的下降沿采樣HR/W信號不正確。
從硬件連接來看,HSTROBE(HR/W)要采樣HR/W,HCNTL0/1 來判斷主機命令, HR/W的與HSTROBE 為同一信號源,且同為下降沿,HR/W與HSTROBE 的下降沿之間的setup 時間不夠,采樣HR/W的電平狀態(tài)出現(xiàn)誤判,認為是高電平讀命令,HPI 對讀命令的響應則是在第一個HSTROBE 的下降沿之后送出HRDY 信號,并在HRDY 之后,HPI 送出數(shù)據(jù)到總線上。
對于該問題,需要對參與HSTROBE 邏輯譯碼的HR/W信號的下降沿做延時處理,可在邏輯電路如CPLD 或 FPGA 里實現(xiàn),以確保HSTROBE 的下降沿采樣到穩(wěn)定的HR/W電平。
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1.2讀數(shù)據(jù)不正確
通常表現(xiàn)為讀讀HPIC,HPIA 正常,但讀HPID 不正常,前半字為0,后半字正確,對同一個地址讀兩次,第二次的數(shù)據(jù)完全正確。
在案例中,用示波器觀察HCS 與HRDY 之間的時序關系,發(fā)現(xiàn)HCS 的上升沿在HRDY 的上升沿之前,即主機在HPI 數(shù)據(jù)有效之前結(jié)束了訪問周期。HRDY 的上升沿其實是因為HCS 的結(jié)束而拉高的,并非數(shù)據(jù)真正有效。
用戶由于沒有在硬件上將HRDY 與主機PowerPC 的TA 信號互連,沒有硬件握手機制,于是從軟件配置上加大主機的總線訪問周期,即增加HCS 的寬度,故障現(xiàn)象沒有變化。
原因分析:讀HPID 與HPIC,HPIA 時序不同,讀HPID 操作需要HPI DMA 從HPIA 所指向的地址讀數(shù)據(jù)到 HPID,會有時間上的延時。而讀HPIC 和HPIA 直接從寄存器讀數(shù)據(jù),沒有延時,所以讀HPIC,HPIA 是正確的。在讀HPID 時,HPI 會在第一個HSTROBE 的下降沿后將HRDY 置位,指示數(shù)據(jù)未準備好的忙狀態(tài),主機應當在總線上插入等待周期,數(shù)據(jù)準備好后HPI 清除HRDY,主機才可以結(jié)束總線周期,通過HCS 的上升沿將有效數(shù)據(jù)鎖存。
HSTROBE 的下降沿到數(shù)據(jù)有效之間的延時與芯片及HPI 接口的工作頻率相關,以C5502,C5501 為例,在芯片手冊中,這個延時參數(shù)H1 在SYSCLK1 與CPU 時鐘的分頻為4 時,最大延時為12*2H+20(ns),H=SYSCLK1/2,在HPI 啟動期間,PLL 沒有倍頻,處于旁通狀態(tài),系統(tǒng)輸入時鐘就是CPU 的工作時鐘,SYSCLK1默認分頻為CPU 時鐘的4 分頻,以輸入時鐘為25MHz 為例,最大延時為:
這個時間長度通常超出了主機端總線周期的軟件配置范圍,所以通過軟件配置增加HCS 的寬度不一定能滿足 HRDY 的最大延時要求。在有的DSP 芯片手冊上只提供了HRDY 的最小延時,最大延時與芯片的優(yōu)先級設置,及系統(tǒng)配置相關而不確定,比如與系統(tǒng)中其它主模塊如EDMA 同時訪問DDR,那么延時與HPI 的優(yōu)先級,EDMA 的優(yōu)先級,EDMA 的burst 長度,以及DDR 的命令排序等配置相關,這樣通過延長主機的總線訪問周期,更加不可靠。
解決辦法:在硬件設計之初,一定要利用HRDY 硬件握手信號[2][3]。雖然有的芯片HPIC 寄存器提供了HRDY 軟件握手方式,只能做為彌補硬件設計之初遺漏HRDY 硬件握手信號的權宜之計,軟件輪循HRDY 的辦法會帶來額外的開銷,降低HPI 總線的吞吐率,增加主機軟件實現(xiàn)的復雜度。而且有的芯片HPI 不支持HRDY 軟件查詢方法,只能通過硬件HRDY 保證數(shù)據(jù)的有效性。
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