DSP与ARM的双机通信

　　0 引言

　　DSP 因其强大的运算能力在电子产品中得到应用，但是人机交互方面不是其强项，而采用ARM结构的CPU 可提供良好人机交互界面。故通过儿童多动症治疗仪的实例[1]，介绍DSP 与ARM 的双机通信，实现DSP 芯片与ARM 芯片的配合使用。

　　1 系统设计

　　用于脑电信号处理的DSP 芯片采用了德州仪器公司( TI) 推出的16bit 定点数字信号处理器TMS320VC5402 ，ARM 芯片采用了三星公司的S3C2410 处理器，运行Linux 操作系统。内核源码开放的Linux 与ARM 体系处理器相结合，可发挥Linux 系统支持各种协议及存在多进程调度机制的优点，从而使开发周期缩短，扩展性增强。系统硬件框图如图1。

　　2 双机通信的硬件设计

　　S3C2410 通过DSP 的HPI 接口与DSP 进行通信。TMS320VC5402 的HPI 是一个8 位的并行接口，主要用来与主设备或主处理器连接。C54x DSP有一段2K×16 位的DARAM 内存，在数据空间的地址是1000H-17FFH，HPI 为该段DARAM 提供一个窗口，使主机可对其直接访问。除DSP 本身可访问该RAM 区域外，主机也可通过HPI 接口实现对双访问RAM 的访问，以实现主机与DSP 的通信。处理的脑电信息放置此处。

　　原理如图2，其中引脚F0～F7 为数据总线，E14、E12 是用来对HPI 的寄存器进行选择。G8 引脚能对DSP 产生一个片选信号[2]。其余端口是HPI接口的控制引脚。HPI 接口信号包括：

　　(1) HD0～HD7 为双向并行数据总线，不传输数据时呈高阻态。

　　(2) HCNTL0、HCNTL1、HBIL、HR/W为操作控制线，又称为第2 类控制信号。HBIL 为字节识别信号，识别主机传送过来的是第1 个字节还是第2 个字节，HBIL=0，传送的为第1 个字节;HBIL=1，传送的为第2 个字节。HR /W 为读/写信号，高电平表示主机读HPI， 低电平表示主机写HPI;HCNTL0 和HCNTL1 的组合用来选择主机所要寻址的HPIA 寄存器或HPID 寄存器或HPIC 寄存器，具体功能如表1。

　　(3) HAS、HDS1 、HDS2 、HCS 为第2 类控制信号的锁存沿产生线，又称为第1 类控制信号。有2种锁存方式：① 由HAS(主机的地址锁存允许信号)的下降沿锁存第2 类控制信号;② 由后3 者共同完成， HCS 为HPI 的选通信号，其后HDS1 、HDS2 中的任何一个的下降沿锁存第2 类控制信号。

　　(4) 其它。HRDY 为数据准备好指示，用来连接告诉主机DSP 的HPI 已准备好，可进行数据传送了。HPIENA 为HPI 允许线，本系统因选用HPI，故将该引脚通过上拉电阻连接到Vcc;若不用HPI，则此脚悬空。HINT 为DSP 向主机发送中断的引脚。HPI 的数据、控制引脚都是专用的，这在物理上保证了HPI 访问和DSP 芯片操作的并行性。