HPI接口在TI DSP中的應用及常見問題分析

6.2 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。

　　6.3 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。