雙CPU數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3 主機(jī)接口（HPI）通信設(shè)計(jì)

　　主機(jī)接口[6-7]（HPI,Host Port Interface）是TMS320C54x系列定點(diǎn)芯片內(nèi)部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其他總線或CPU進(jìn)行通信。HPI接口通過HPI控制寄存器（HPIC）、地址寄存器（HPIA）、數(shù)據(jù)鎖存器（HPID）和HPI內(nèi)存實(shí)現(xiàn)與主機(jī)通信。其主要特點(diǎn)有：接口所需外圍硬件很少；HPI單元允許芯片直接利用一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)選通信號、一個(gè)獨(dú)立或復(fù)用的地址總線以及一個(gè)獨(dú)立或復(fù)用的數(shù)據(jù)總線接到微控制單元MCU上；主機(jī)和DSP可獨(dú)立地對HPI接口進(jìn)行操作；主機(jī)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(shù)據(jù)線(HD0～HD7)相連作為數(shù)據(jù)傳輸通道,P2.0～P2.4設(shè)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(jié)識別信號HBIL,控制讀寫數(shù)據(jù)是屬于16位字的第一字節(jié)還是第二字節(jié);P2.2和P2.3分別連接HCNTL0和HCNTL1以實(shí)現(xiàn)對HPIC、HPIA和HPID寄存器的訪問;P2.4連接作為數(shù)據(jù)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(jī)中斷信號一直接高電平。在數(shù)據(jù)交換過程中,89C51向HPI發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)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(shù)據(jù)時(shí)通過查詢方式,當(dāng)TMS320VC5402 DSP準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)置為低,89C51查詢到INT0為低時(shí)調(diào)用接收數(shù)據(jù)子程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。

　　4 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果

　　為了調(diào)試該系統(tǒng)，可以在A/D轉(zhuǎn)換器輸入端輸入一個(gè)確定信號，觀察其采集和輸出的情況。為此設(shè)計(jì)了A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理程序。將信號發(fā)生器DG2000的輸出轉(zhuǎn)換后存入DSP數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的連續(xù)單元中，設(shè)計(jì)了簡單明晰的頻率計(jì)算程序，通過零點(diǎn)檢測計(jì)算出信號的頻率，最終結(jié)果經(jīng)HPI傳送給單片機(jī)并顯示出來。

　　測試中所用儀器為：RIGOL系列信號發(fā)生器DG2000。

　　將信號發(fā)生器DG2000的輸出經(jīng)一個(gè)保護(hù)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(yùn)行的實(shí)踐，LED的輸出顯示均與輸入量相符合，證明系統(tǒng)工作穩(wěn)定。由于本采集系統(tǒng)具有高速轉(zhuǎn)換器和DSP硬件基礎(chǔ)，只需根據(jù)采集信號種類的不同及輸出要求的不同設(shè)計(jì)相關(guān)的算法軟件，對所獲得信號進(jìn)行處理即可?？梢栽诟鞣N工業(yè)生產(chǎn)過程和儀器儀表中應(yīng)用該系統(tǒng)，還可利用RS232串口實(shí)現(xiàn)與上位PC機(jī)之間的通信，對數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的處理。