摘 要：簡要介紹了EZ-USB FX2的GPIF接口和TMS320C6201的HPI口，并給出了兩者通信的實現(xiàn)方案。此方案為DSP擴展了一個USB2.0接口，在與PC機進行數(shù)據(jù)傳輸時能達到很高的傳輸速率。
關鍵詞：單片機；通信；數(shù)據(jù)傳輸；通用可編程接口；設計
一、 引言
EZ-USB FX2芯片是CYPRESS公司推出的支持USB2.0協(xié)議的新一代智能單片機，它包括1個8051處理器、1個串行接口引擎（SIE）、1個USB收發(fā)器、8.5KB片上RAM、4KB FIFO存儲器以及1個通用可編程接口（GPIF），如圖1所示。
EZ-USB FX2擁有1個獨特的架構，其中包括1個智能串行接口引擎（SIE）。它執(zhí)行所有基本的USB功能，將嵌入式MCU解放出來以用于實現(xiàn)專用的功能，并保證其持續(xù)的高性能的傳輸速率。FX2還包括1個通用可編程接口，允許它“無縫連接”，即可與任何ASIC或DSP進行連接，并且它還支持所有通用總線標準，包括ATA、UTOPIA、EPP等。EZ-USB FX2完全適用于USB2.0，并向下兼容USB1.1。
本文給出了一個如何利用FX2的GPIF（通用可編程接口）來讀寫TMS320C6201 HPI口（主機口）的可行方案。
二、GPIF及HPI簡介
1GPIF簡介
GPIF是EZ-USB FX2系列單片機提供的一個可由用戶編程的接口，具有高速、靈活等特點，可方便地實現(xiàn)與各種外設之間的無縫連接。GPIF的核心是一個可編程的狀態(tài)機，通過對其進行編程可以實現(xiàn)多種協(xié)議，如IEEE1284、ATA等，功能非常強大。
GPIF主要信號線描述如下：
IFCLK：IFCLK是所有GPIF操作的參考時鐘。設置為內部時鐘時，主頻為48或32 MHz。設置為外部時鐘時，范圍為5～48 MHz；
GPIFADR［8:0］：GPIF使用GPIFADR［8:0］來提供外設所需的地址線；
FD［15:0］：GPIF的數(shù)據(jù)線，是GPIF與外設之間傳輸數(shù)據(jù)的通道。在16位模式中，F(xiàn)D［7:0］代表FIFO的第一個字節(jié)，F(xiàn)D［15:8］代表FIFO的第二個字節(jié)；
CTL［5:0］：這幾根控制輸出線可提供外圍設備所需的信號。如讀/寫信號、選通信號等；
RDY［5:0］：這幾根控制輸入線可用于檢測外設的狀態(tài)。如FIFO狀態(tài)標志、數(shù)據(jù)能否獲取標志等；
GSTATE［2:0］：當前GPIF狀態(tài)數(shù)，用于判斷GPIF的狀態(tài)，一般用于調試。
GPIF共有4組波形描述符來實現(xiàn)用戶所需的波形，通常將這四種波形分別定義為單字節(jié)讀、單字節(jié)寫、FIFO讀和FIFO寫。通過設置EZ-USB FX2內部的寄存器GPIFWFSELECT，可選擇其中一組波形輸出。
每個GPIF動作由若干個狀態(tài)（最多可達7個）組成，執(zhí)行完最后一個狀態(tài)后，就會跳轉到特定的IDLE狀態(tài)，以觸發(fā)下一次GPIF動作。這些狀態(tài)可分為2種：NDP和DP。當某個狀態(tài)為NDP（Non-Decision Point）時，它僅是進行簡單的時延，以滿足用戶具體波形的需要。而當某個狀態(tài)定義為DP(Decision Point)時，它允許GPIF對２個信號進行采樣并進行適當?shù)倪壿嬤\算，由運算的結果來決定下一個即將執(zhí)行的狀態(tài)。兩個采樣的信號可設置為RDY信號、FIFO標志以及用戶自定義標志的任意組合。
2.HPI簡介
TMS320C6201的HPI是一個16位的并行接口，主機(此設計中是EZ-USB FX2)可通過HPI口直接訪問CPU的內存空間。HPI提供了專用的地址線、數(shù)據(jù)線和控制線，可以方便地與主機進行數(shù)據(jù)交換。
HPI各個引腳描述如下：
HD［15:0］：16位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線；
HCNTL［1:0］：選擇訪問的HPI寄存器；
HHWIL：半字標志，判斷是第一個半字還是第二個半字；
#HAS：用于地址線與數(shù)據(jù)線復用的接口，用于鎖存地址；
#HBE［1:0］：寫字節(jié)使能；
HR/#W：讀/寫標志；
#HCS：片選信號；
#HDS［1:2］：數(shù)據(jù)選通信號；
#HRDY：READY狀態(tài)指示；
#HINT：中斷信號，用于向主機提出中斷申請。
主機訪問HPI口必須通過訪問HPI的各個寄存器(HPIC、HPIA、HPID)來實現(xiàn)。HPIA(HPI地址寄存器)包含當前尋址操作的HPI內存地址，HPID（HPI數(shù)據(jù)寄存器）包含主機通過HPI與DSP通信的數(shù)據(jù)，HPIC(HPI控制寄存器)包含HPI操作的控制和狀態(tài)位。
主機訪問HPI時，首先初始化HPIC寄存器，然后初始化HPIA寄存器，再從HPID寄存器中讀出或寫入數(shù)據(jù)。此外，HPI還提供了一種以地址自增方式訪問數(shù)據(jù)寄存器的方式，使得數(shù)據(jù)傳輸速率大大提高。
三、硬件連接
GPIF與HPI的硬件連接如圖2所示。
