OMAPL138的uPP通信(1)---dsp篇 2012-12-31 23:30:47 分类： 嵌入式     
    OMAPL138有多种地址数据总线如I2C、SPI、UART，这些接口能够满足一般的低速传送要求，但是在高速协同中却不能满足数据传输的需求。     OMAPL138的高速传输接口即uPP（通用并行接口），专门用于大量数据送入内存或从中读出数据。uPP的传输速率为每时钟周期1个数据字(8位或16位)；或者针对双数据速率为每时钟周期2个数据字，但是时钟速率必须减半。uPP时钟速率可以高达处理器时钟速率的一半。对于在300MHz下运行的OMAP-L138处理器，uPP时钟可以达到75MHz。这使吞吐量可以达到150MB/s。
以下是笔者在使用过程中对uPP的一些理解，记录以备忘。   1、  首先是uPP都有哪些IO资源，通信时会使用其中的哪些管脚？ 上图可看出uPP有两个通道即通道A和通道B，通道A、B都具有各自START、ENABLE、WAIT、CLOCK信号控制管脚。而两个十六位的数据管脚DATA[15:0]不直接对应通道A、XDATA[15:0]也不直接对应通道B。数据管脚DATA[15:0]、XDATA[15:0]与通道A、B的对应关系是通过配置寄存器uPCTL来实现的，如下图 UPCTL寄存器中的CHN 、 IWA 、 IWB 决定A、B通道与DATA[15:0]、XDATA[15:0]的关系。 举个例子，如果只想用通道A来接收数据，16位数据宽，配置代码如下 config.UPCTL.bits.IWA = 1;           //16 bit interface  &   16 bit data config.UPCTL.bits.CHN = 0;           //only channel A is active ; single channel mode config.UPCTL.bits.MODE = 0;          // all receive mode 其中MODE位配置uPP的收发模式，见下图：

2、  时钟 无论是同步还是异步，都必须有时钟源。uPP是同步的，发送方提供时钟源。 传输模式使用内部时钟：
上图的transmit Clock通过查看相关的手册可知是锁相环得出的PLL0_SYSCLK2，再将其二分频后再经过(UPICR.CLKDIV+1)分频，得到CLOCK pin的频率。         接收模式使用外部时钟方式：


3、数据触发方式 单倍数据传输：（SDR）数据信号只能在时钟上升沿或者下降沿触发有效  双倍数据传输：（DDR）数据信号在时钟上升沿和下降沿都触发有效      4、DMA，uPP具有2个独立的DMA模块（暂且这么翻译），分别称为DMA模块I，DMA模块Q。 通道A、B在传输数据时是通过DMA模块来实现的，DMA模块与通道的对应关系如下图：

什么时候用到DMA I模块，什么时候用到DMA Q模块呢？或者两者都用上了，这是有你的通道A、B使用情况决定的，如果是前面例子中的配置即 config.UPCTL.bits.IWA = 1;              //16 bit interface  &   16 bit data config.UPCTL.bits.CHN = 0;              //only channel A is active ; single channel mode config.UPCTL.bits.MODE = 0;             // all receive mode 只使用A通道，只接收模式，则对应上图DMA I模块将会为A通道服务，DMA Q模块不使用。  

5、DMA专用术语Windows Address、Byte Count、Line Count、Line Offset Address在内存中关系。



上图很清楚的告诉我们Windows Address只指其起始地址，Line Offset Address 是指其偏移地址。然后一个疑问是为什么在图中看来，Line1和Line2永远都分开着，Line与Line之间是连续存放的还是无间隙的？ 仔细阅读datasheet会发现，在述说这段的文字中总强调起始地址最好设置为aligned to a 64-bit (that is, the 3 LSBs must equal 0).再一琢磨，如果起始地址达到了aligned to a 64-bit 的要求，那Line与Line就是无缝连接了。而且在实际应用中，Line与Line之间都是连续存放的，因为配置DMA channel 的寄存器UPTCR只提供了64Bytes 128Bytes 256Bytes选项。     6、时序图


上图是单通道接收SDR模式，看似好好的时序图，START信号高电平使能整个uPP接收，但是datasheet中却表示START的极性是可以通过STARTx bit in UPICR来修改的，即START可以低电平触发使能uPP。给人一种感觉：start 、enalbe 、 wait 信号又是可以禁止又是可以使能的，很容易迷惑人。到底怎么配置能达到通信要求，参考时序图，还是发送方接收方不一样配置？ 回头一想，start、enable的极性都可以自己定义，只要发送和接收配置成一致就行了，因为uPP大多时候用于与adc的无缝连接，虽然adc都是高电平触发使能的，但也没准有的adc是下降沿使能触发的。即adc也可能是高电平使能也可能是低电平使能。start、enable信号极性使能的可配置型使得应用adc更加自由不再拘束了。