HPI是德州儀器（TI）公司在新一代、高性能DSP芯片上配置的與主機進行通信的主機接口。它與主機之間能實現(xiàn)并行、高速的數(shù)據(jù)傳輸。在目前TI流行的DSP芯片中都配有HPI接口。

　　本文介紹了TI公司TMS320C5402芯片中的HPI接口在構(gòu)成某型雷達多處理機系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了HPI的優(yōu)越性以及構(gòu)成多機系統(tǒng)的硬件要求，詳細地介紹了HPI的特點及實現(xiàn)方法。

　　1 HPI主機接口構(gòu)成

　　TMS320C5402芯片的HPI接口分為HPI8（8位主機接口）和HPI16（16位主機接口）兩種，其應(yīng)用方式大同小異，這里主講HPI8。HPI8實際上是一個8位的并行端口，主機通過它可以直接訪問DSP片內(nèi)的一段RAM。在早期的DSP中，這段公用的RAM是一段2K字的雙口RAM（對于TMSVC5402則可以訪問所有的片內(nèi)RAM）。當(dāng)主機和DSP同時訪問同一地址時，主機優(yōu)先。HPI8數(shù)據(jù)的傳輸必須以字節(jié)為單位。在DSP與主機傳送數(shù)據(jù)時，HPI能自動地將外部接口傳來連續(xù)的8位數(shù)組合成16位數(shù)后傳送給主機。

　　HPI主機由以下五個部分組成：

　　●HPI存儲器（DARAM）。HPI RAM主要用于DSP與主機之間傳送數(shù)據(jù)，也可以用作通用的雙導(dǎo)址數(shù)據(jù)RAM或程序RAM。

　　●HPI地址寄存器（HPIA）。它只能由主機對直接訪問。該寄存器中存放著當(dāng)前尋址的HPI存儲單元的地址。

　　●HPI數(shù)據(jù)鎖存器（HPID）。它也只能由主機對其直接訪問。如果當(dāng)前進行讀操作，則HPID中存放的是要從HPI存儲器中讀出的數(shù)據(jù)；如果當(dāng)前進行寫操作，則HPID中存放的是將要寫到HPI存儲器的數(shù)據(jù)。

　　●HPI控制寄存器（HPIC）。DSP和主機都能對它直接訪問。

　　●HPI控制邏輯。用于處理HPI與主機之間的接口信號。

　  HPI的引腳在無主機訪問時呈高阻態(tài)，因此可以直接掛在主機數(shù)據(jù)總線上，使得硬件電路特別簡單。

　　HPI引腳由以下幾部分組成：

　?。?）HD0～HD7：雙向并行三態(tài)數(shù)據(jù)總線。

　　（2）HCS：HPI片選信號。

　　（3）HAS：地址選通信號，此信號用于主機的數(shù)據(jù)線和地址線復(fù)用的情況。

　?。?）HBIL：字節(jié)識別信號，用于識別主機傳送過來的是個字節(jié)還是第二個字節(jié)。

　?。?）HCNTL0、HCNTL1：主機控制信號，用來選擇主機所要尋址的寄存器。

　?。?）HDS1、HDS2：數(shù)據(jù)選通信號，在主機尋址HPI周期內(nèi)控制數(shù)據(jù)的傳送。

　?。?）HINT：HPI中斷輸出信號，受HPIC中的HINT位控制。

　?。?）HRDY：HPI準(zhǔn)備好端。

　　（9）HR/W：HPI讀寫信號

　?。?0）HPIENA：HPI允許信號，若系統(tǒng)選中HPI則將它連到高電平，否則懸空或接低電平。

　　主機訪問HPI的一個字包括兩個步驟：首先訪問個字節(jié)，此時HBIL為0；然后訪問第二個字節(jié)，此時HBIL為1；這兩步組成一個訪問單元。這個訪問單元不可被拆開或顛倒，不管當(dāng)前訪問的是HPIA、HPIC還是HPID。

　　HPI有兩種工作方式：

　　●共用尋址方式（SAM），這是常用的操作方式。在SAM方式下，主機和DSP都能尋址HPI寄存器，異步工作的主機的尋址可以在HPI內(nèi)部得到同步。如果DSP與主機的周期發(fā)生沖突，主機有優(yōu)先權(quán)。

　　●僅主機尋址方式（HOM）。在HOM方式下，只能讓主機尋址HPI存儲器，DSP則處于復(fù)位狀態(tài)或功耗狀態(tài)；

　　HPI支持DSP與主機之間數(shù)據(jù)的高速傳輸。在HOM方式下，主機可以更快的速度工作，且與DSP的時鐘頻率無關(guān)。

　　2 應(yīng)用系統(tǒng)及結(jié)果

　　滑窗算法是數(shù)字信號處理中一種常用的基本算法，在通信、雷達、電子對抗、參數(shù)估計、信號識別中有著廣泛的應(yīng)用。滑窗算法的性質(zhì)限制了它的用途，高速DSP芯片的出現(xiàn)才擴大了它的實際應(yīng)用。本文利用兩片TI公司的高速DSP芯片TMS320C5402，應(yīng)用其HPI接口并行實現(xiàn)多種滑窗算法，滿足了某雷達系統(tǒng)解模糊的實時需要。整個系統(tǒng)的基本框圖如圖1所示。

　　HPI在雙處理器中的應(yīng)用原理圖如圖2所示。在本方案中，將不用的信號如HAS、HPIENA、HDS2接高，而HRDY懸空。由上面的分析可以很容易地得到HPI操作控制線占用的I/O端口，詳細的分配情況見表1。

　　表1 HPI操作占用的I/O端口分配圖