雙CPU數據處理系統設計

　　3 主機接口（HPI）通信設計

　　主機接口[6-7]（HPI,Host Port Interface）是TMS320C54x系列定點芯片內部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其他總線或CPU進行通信。HPI接口通過HPI控制寄存器（HPIC）、地址寄存器（HPIA）、數據鎖存器（HPID）和HPI內存實現與主機通信。其主要特點有：接口所需外圍硬件很少；HPI單元允許芯片直接利用一個或兩個數據選通信號、一個獨立或復用的地址總線以及一個獨立或復用的數據總線接到微控制單元MCU上；主機和DSP可獨立地對HPI接口進行操作；主機和DSP握手可通過中斷方式來完成。

　　圖6為89C51與DSP HPI通信硬件接口圖。其中89C51的端口P0.1～P0.7與HPI的8位數據線(HD0～HD7)相連作為數據傳輸通道,P2.0～P2.4設置為輸出來控制HPI接口的操作。其中P2.0為讀寫控制選通信號連接P2.1連接字節識別信號HBIL,控制讀寫數據是屬于16位字的第一字節還是第二字節;P2.2和P2.3分別連接HCNTL0和HCNTL1以實現對HPIC、HPIA和HPID寄存器的訪問;P2.4連接作為數據選通信號來鎖存有效的HCNTL0/1、HBIL和信號;P2.5與相連作為片選信號;INT0作為輸入與HPI的主機中斷信號一直接高電平。在數據交換過程中,89C51向HPI發送數據時通過置TMS320VC5402的HPI控制寄存器HPIC中的DSPINT位為1來中斷TMS320VC5402;89C51接收來自HPI的數據時通過查詢方式,當TMS320VC5402 DSP準備發送數據時置為低,89C51查詢到INT0為低時調用接收數據子程序來實現數據的接收。

　　4 系統調試及結果

　　為了調試該系統，可以在A/D轉換器輸入端輸入一個確定信號，觀察其采集和輸出的情況。為此設計了A/D轉換和數據處理程序。將信號發生器DG2000的輸出轉換后存入DSP數據存儲器的連續單元中，設計了簡單明晰的頻率計算程序，通過零點檢測計算出信號的頻率，最終結果經HPI傳送給單片機并顯示出來。

　　測試中所用儀器為：RIGOL系列信號發生器DG2000。

　　將信號發生器DG2000的輸出經一個保護電阻接到A/D輸入端。波形輸入和LED顯示界面如圖7所示。

　　通過對不同信號和不同算法程序運行的實踐，LED的輸出顯示均與輸入量相符合，證明系統工作穩定。由于本采集系統具有高速轉換器和DSP硬件基礎，只需根據采集信號種類的不同及輸出要求的不同設計相關的算法軟件，對所獲得信號進行處理即可。可以在各種工業生產過程和儀器儀表中應用該系統，還可利用RS232串口實現與上位PC機之間的通信，對數據做進一步的處理。