HPI接口在TI SOC的應用

1.2 讀數據不正確

通常表現為讀讀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，第二次的數據完全正確。

在案例中，用示波器觀察HCS 與HRDY 之間的時序關系，發現HCS 的上升沿在HRDY 的上升沿之前，即主機在HPI 數據有效之前結束了訪問周期。HRDY 的上升沿其實是因為HCS 的結束而拉高的，并非數據真正有效。

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 所指向的地址讀數據到 HPID，會有時間上的延時。而讀HPIC 和HPIA 直接從寄存器讀數據，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，指示數據未準備好的忙狀態，主機應當在總線上插入等待周期，數據準備好后HPI 清除HRDY，主機才可以結束總線周期，通過HCS 的上升沿將有效數據鎖存。

HSTROBE 的下降沿到數據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，系統輸入時鐘就是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先級設置，及系統配置相關而不確定，比如與系統中其它主模塊如EDMA 同時訪問DDR，那么延時與HPI 的優先級，EDMA 的優先級，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 保證數據的有效性。

1.3 HRDY 常高

有的系統在長時間運行中偶爾出現HRDY 常高，導致主機端總線訪問異常，需要重新上電才能恢復HPI 的正常操作。這種故障是由于HPI 狀態機出現異常。

從實際故障定位中總結出以下幾點原因：

A. HPI 的高低半字訪問的順序訪問被其它HPI 訪問打斷：在復用模式下，一個完整的HPI 訪問是由高低半字兩次訪問組成，需要嚴格保證，否則會破壞HPI 的狀態機，從而導致不可預期的后果。

B. 主機通過HPI 訪問了DSP 內部的保留空間，或者破壞了DSP 的程序，數據空間，導致DSP 運行異常，進而導致HPI 狀態機異常。

C. 主機的HSTROBE 信號有毛刺，或者信號完整性不好，如下圖中HCS(些案例HSTROBE 是由HCS 控制)的上升沿的回勾，都會導致HPI 誤判斷為主機的新的訪問的開始，從而打亂了高低半字的訪問順序要求，導致HPI 狀態機的錯亂。

7. 總結

HPI 是一種簡單的異步接口，只要設計中滿足了時序要求，即可穩定工作。在開發當中遇到數據讀寫不正確，從HSTROBE 信號入手檢查與之相關的信號的時序關系，便可以找出問題原因。另外，信號完整性是任何系統穩定工作的前提。

關于特定芯片上HPI 接口的特有功能本文沒有針對討論，如C6727 的字地址模式和字節地址模式可通過HPIC配置;C6727 在HPI 啟動后ROM bootloader 將HPI 關閉，需要軟件重新使能才能使用等;以及不同芯片的HPI 啟動模式下的跳轉方式不同，請參考相應芯片的HPI 手冊及bootloader 應用手冊。