DSP C6000系列之C6455的EMIFA接口
背景
使用FPGA系统进行视频采集,DSP进行视频处理需要了解以下知识: •1. DSP-C6000系列的中断与GPIO系统
•2. DSP-C6000系列的EMIFA模块
•3. DSP-C6000系列的EDMA模块
•4. FPGA的乒乓RAM
•5. 一种视频格式(例如VGA,PAL等)
•6. 视频处理算法
主题
EMIF是External Memory Interface的简称。个人认为它是DSP比较强大的地方之一。通过EMIF接口,使得DSP可以和FPGA很方便地进行大数据量的数据传输。
C6455的EMIFA可以访问多种外部存储器,比如:SRAM,ROM,FLASH等等。当然,也包括FPGA。本文的重点就是介绍使用EMIFA接口与FPGA建立无缝连接。
EMIFA
根据习惯,还是先贴图,框图总给人一目了然的感觉。
这是官方文档给出的EMIFA模块的接口示意图,乍一看,复杂的很。好多引脚而且还有好多复用。
这一张图首先是把EMIFA模块的接口分了类,然和呢,我把在与FPGA通信场合下所需要使用的管脚使用红 {MOD}框框标注了出来。是不是少了很多呢。归纳一下标注的管脚,如下:
•AED[63:0] 64位数据总线
•AEA[19:0] 20位地址总线(Optional)
•ACE2 片选信号(低有效)
•AECLKOUT 时钟信号
•ASWE 写使能(低有效)
•ASRE 读使能(低有效)
(注:应用场合是DSP读FPGA内部RAM中的图像数据,其他场合续根据情况调整)
由于FPGA的可编程性,使得一切从DSP看来简单了许多。因为DSP面对的“存储器”显得格外智能。甚至连地址线都可以不需要。
下面,我们来一一分析上述的信号。
•首先,应该是片选信号CE。这里不得不提到DSP的地址空间。下图是DSP6455的EMIFA映射情况
从图中可以看出:
•EMIFA共支持4个外部存储器,比如可以把CE2分配给FPGA,CE3分配给SRAM,CE4分配给FLASH等。
•每个外部存储器的寻址空间大小是8MB。20根地址线即2的20次方,也就是1MB,此外由于数据总线是64位的,故对应的寻址空间是8MB
由于FPGA内部时序逻辑可以产生地址,所以我们可以不使用地址线。这样,下面的事情就简单了。只要把CE2管脚和FPGA的某一个通用IO口连上即可。
在读取FPGA内部RAM数据时告诉EDMA要读取的数据的基地址是0xA0000000,以及读取的数据的长度即可。
•第二个信号,ECLKOUT,即时钟信号的。因为FPGA工作是需要时钟激励的,没有时钟信号怎么产生地址逻辑呢?此外,时钟频率不能过高,要考虑到FPGA芯片的能力。OK,因为有了同步时钟,所以EMIFA模块的工作模式也就确定了,即同步工作模式。
•第三个信号,包括2个,即ASRE,ASWE。更熟悉的叫法是RE,WE。读使能和写使能。这个就不赘述了。
•第四个信号,数据总线&地址总线。也不赘述了。
经过上面的分析,我们可以简要的画出FPGA与DSP的连接图:
在连接的思路清晰之后,我们可以开始配置EMIFA的寄存器了。
其实也就只有1个比较重要的寄存器,即CEnCFG。该寄存器有两套完全不同的配置。分别对应于同步存储器模式和异步存储器模式。由于FPGA内部RAM工作于同步模式,故我们来看一下同步模式下该寄存器的配置。
SSEL设置为1时,表示该CE对应同步模式的外部存储器。
在与FPGA连接时,主要考虑以下四个参数:
R_ENABLE
设置SRE/SADS管脚功能
值为 1
管脚功能为SRE,即Read Enable
值为 0
管脚功能为SADS
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