HPI接口在TI DSP中的应用及常见问题分析

3. HPI寄存器地址映射

　　HPI口提供给主机端访问的寄存器只有4个，通过HCNTL[1:0]选择。

表1:HPI寄存器访问选择

　　由于在复用模式下数据线通常只有寄存器宽度的一半，所以一个完整的数据访问由高低半字两次访问组成，由HWIL信号控制，HWIL信号必须是先低后高。通常将HWIL和HCNTL[1:0]接在主机的地址线上，将4个寄存器映射为主机端的8个内存单元，下表中的地址线连接方法将8半字寄存器映射到主机的8个连续的内存单元。这里的地址线是用来选择HPI的寄存器，与非复用模式下的地址线直接访问DSP的内存空间是完全不同的作用。

表2:HPI寄存器地址映射

　　4. HPI寄存器功能说明

　　HPIC （HPI Control Register）

　　HPI控制寄存器HPIC的位图如表3所示，C6000系列DSP的HPI寄存器是32位的，也只有低16位有效，与C5000系列DSP的HPIC寄存器定义的功能保持一致。不同版本的HPI接口的HPIC位定义的主要不同之处在于软件握手HRDY位的有无，其它位名称可能存在细小差异，但功能定义都是一样的。

表3:HPI Control Register

　　主机在对HPI进行访问前可以通过HPIC配置字节序（HWOB）和地址寄存器模式（DUALHPIA）。默认的配置为HWOB=0,即先访问高半；DUALHPIA=0,即单地址寄存器模式，读和写操作使用同一个HPIA;通常都采用默认的HPIC 寄存器配置。

　　HWOB与硬件信号HWIL是没有联系的，HWIL信号必须保证先低后高分别访问两个半字单元。至于先访问一个字当中的高或低半字，是由HWOB控制的。

　　HPIA （HPI Address Register）

　　物理上存在HPIAR,HPIAW两个地址寄存器。HPIAR是读操作地址寄存器；HPIAW是写操作地址寄存器。由HPIC的DUALHPIA位来决定是采用双地址寄存器模式还是单地址寄存器模式。如果采用双地址寄存器模式，在对HPIA操作之前，通过设置HPIC的HPISEL位选择下一个要访问的HPIA.通常为了简化在读写操作转换时对HPIC的操作，选用单地址寄存器模式。

　　HPIA的地址信息在不同系列DSP上有所不同：

　　在C5000上，数据空间，I/O空间只能按16位字寻址，程序空间按字节寻址。HPI的DMA访问属于I/O空间，HPIA的值代表16位字地址。如主机端要访问DSP内存字节地址0x100, 则要往HPIA写的地址值是0x80.在用HPI启动时，要注意DSP代码是按字节地址链接的，即代码段的地址是字节地址，主机端要将代码段的地址信息除以2再送到HPIA.

　　在C64上，HPIA的值代表字节地址，但是HPI访问的数据是32位的，所以HPI会忽略HPIA地址值的低两位。

　　在C64+的DSP上，HPIA代表32位字地址，HPI会将字地址左移两位转换成字节地址，主机若要访问DSP字节地址0x100,则要赋值HPIA 为0x40.

　　HPID （HPI Data Register）

　　主机通过HPI对DSP的内存访问是间接访问，主机只能访问HPID,HPID与DSP内存之间是通过HPI专属的DMA进行数据搬运的。如图3所示。

图3:HPI读写数据流

　　HPID的访问分为自增模式和非自增模式。在自增模式下，访问HPID后，HPIA会自动增加指向下一个字地址，在连续访问时，自增模式因为减少了主机对HPIA的操作，可以增加HPI 数据访问的吞吐率。非自增模式下访问HPID后，HPIA的值保持不变，主机需要更新HPIA来访问下一个地址。

　　在写操作时，主机把数据写到HPID,HPI将第二个半字的数据通过HSTROBE的上升沿锁存到HPID后，将HRDY置为忙状态，并启动HPI DMA将HPID的内容搬到HPIA所指向的内存单元，然后清除HRDY指示可以进行下一次操作。

　　在读操作时，在第一个HSTROBE的下降沿，HPI采样到HR/W为读命令，则将HRDY置为忙状态，启动HPIDMA将HPIA指向的内存单元的数据搬到HPID,清除HRDY忙状态，主机端方可结束总线访问周期，锁存数据线上的有效数据。