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基于FIFO实现DSP间的双向并行异步通讯的方法
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2017-10-25
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介绍了利用CYPRESS公司的FIFO芯片CY7C419实现DSP间双向并行异步通讯的方法，该方法简单实用，速度快，特别适用于小数据量的数据相互传送。文中给出了CY7C419的引脚功能以及用FIFO实现DSP间双向并行异步通讯的硬件结构和软件流程。
在多CPU的分布式信号处理系统中，往往涉及CPU间的通讯与数据交换，大数据量的数据传输一般采用DMA方式，而小数据量的数据交换采用并行接口则比较快速灵活。因此，对于传输速度要求较高的DSP间的小数据量的数据交换及通讯来说，要提高DSP的工作效率，不仅要求并行接口的响应快，而且必须采用异步方式以免相互等待。本文介绍了采用CYPRESS公司的FIFO芯片CY7C419来实现DSP间的双向并行异步通讯接口。该方法不仅比用TTL锁存器的方式速度快，而且译码逻辑简单，另外，由于FIFO芯片有一定的深度（256个），因此，在少于256个数据传输时，可实现零等待时间。
1 FIFO芯片简介
全满（FF）和全空（EF）标志用以防止数据溢出或不足;
扩展输入（XI）、扩展输出（X0）、首次装载（FL）：用以实现无限的宽度及深度扩展，深度扩展技术可使操纵控制信号从一个元件并行传至另一个元件，因而消除了传输延迟的串行附加，其最高读、写速度可达50MHz，读写信号低电平有效;
当CY7C419独立使用或多片实现宽度扩展结构时，半空标志（HF）输出有效，在深度扩展结构中，该此脚输出扩展输出信息（XO）并告知下一个FIFO;
D0～D8为数据输入，Q0～Q8为数据输出。
R、W及MR分别为读、写及复位信号的输入端，它们均为低电平有效。
2 硬件结构与通讯流程
2.1 硬件结构
利用FIFO实现DSP间双向并行异步通讯的结构原理如图2所示。DSP56001和ADSP21020分别树熊美国Motorola和ADI公司的DSP芯片。两个CY7C419芯片U1、U2分别用于DSP56001和ADSP21020间双向并行接口的一个方向，其中U1用于完成DSP56001向ADSP21020的数据传送，U2则用于完成ADSP21020向DSP56001的数据传送。U1的全满标志（FF）与U2的全空标志（EF）通过缓冲器74LS245与DSP56001的数据总线相连，该缓冲器被映射为DSP56001数据区的一个地址单元（0x600），因此，DSP56001通过对该地址单元的读操作便可获知U1是否已写满以及U2是否有数所要读。同理，U2的全志（FF）与U1的全空标志（EF）通过一缓冲器74LS245连于ADSP21020的数据总线，该片74LS245补映射为ADSP21020数据区的一个地址单元（身份地址+0x100000），这样ADSP21020通过对该地址单元的读操作也可获知U2是否已写满以及U1是否有数据要读。另外，DSP56001对U1的写操作、对U2的读操作映射为对其数据存储区一个地址单元（0x200）的写、读操作;而ADSP21020对U2的写操作和对U1的读操作则被映射为对其数据存储区地址单元（身份地址+0x180000）的写、读操作。两个DSP芯睡均可同时对U1、U2进行复位操作。
DSP56001对双向口的读56FIFOR、写56FIFOW、复位56FIFORST及对标志口状态56FLGR的读信号可由DSP56001的地址线与读写信号译码获得;ADSP21020对双向口的读21FIFOR、写21FIFOW、复位56FIFORST及对标志口状态56FLGR的读信号则可由ADSP21020的地址线与读写信号译码获得。
在多CPU的分布式信号处理系统中，往往涉及CPU间的通讯与数据交换，大数据量的数据传输一般采用DMA方式，而小数据量的数据交换采用并行接口则比较快速灵活。因此，对于传输速度要求较高的DSP间的小数据量的数据交换及通讯来说，要提高DSP的工作效率，不仅要求并行接口的响应快，而且必须采用异步方式以免相互等待。本文介绍了采用CYPRESS公司的FIFO芯片CY7C419来实现DSP间的双向并行异步通讯接口。该方法不仅比用TTL锁存器的方式速度快，而且译码逻辑简单，另外，由于FIFO芯片有一定的深度（256个），因此，在少于256个数据传输时，可实现零等待时间。
1 FIFO芯片简介
全满（FF）和全空（EF）标志用以防止数据溢出或不足;
扩展输入（XI）、扩展输出（X0）、首次装载（FL）：用以实现无限的宽度及深度扩展，深度扩展技术可使操纵控制信号从一个元件并行传至另一个元件，因而消除了传输延迟的串行附加，其最高读、写速度可达50MHz，读写信号低电平有效;
当CY7C419独立使用或多片实现宽度扩展结构时，半空标志（HF）输出有效，在深度扩展结构中，该此脚输出扩展输出信息（XO）并告知下一个FIFO;
D0～D8为数据输入，Q0～Q8为数据输出。
R、W及MR分别为读、写及复位信号的输入端，它们均为低电平有效。
2 硬件结构与通讯流程
2.1 硬件结构
利用FIFO实现DSP间双向并行异步通讯的结构原理如图2所示。DSP56001和ADSP21020分别树熊美国Motorola和ADI公司的DSP芯片。两个CY7C419芯片U1、U2分别用于DSP56001和ADSP21020间双向并行接口的一个方向，其中U1用于完成DSP56001向ADSP21020的数据传送，U2则用于完成ADSP21020向DSP56001的数据传送。U1的全满标志（FF）与U2的全空标志（EF）通过缓冲器74LS245与DSP56001的数据总线相连，该缓冲器被映射为DSP56001数据区的一个地址单元（0x600），因此，DSP56001通过对该地址单元的读操作便可获知U1是否已写满以及U2是否有数所要读。同理，U2的全志（FF）与U1的全空标志（EF）通过一缓冲器74LS245连于ADSP21020的数据总线，该片74LS245补映射为ADSP21020数据区的一个地址单元（身份地址+0x100000），这样ADSP21020通过对该地址单元的读操作也可获知U2是否已写满以及U1是否有数据要读。另外，DSP56001对U1的写操作、对U2的读操作映射为对其数据存储区一个地址单元（0x200）的写、读操作;而ADSP21020对U2的写操作和对U1的读操作则被映射为对其数据存储区地址单元（身份地址+0x180000）的写、读操作。两个DSP芯睡均可同时对U1、U2进行复位操作。
DSP56001对双向口的读56FIFOR、写56FIFOW、复位56FIFORST及对标志口状态56FLGR的读信号可由DSP56001的地址线与读写信号译码获得;ADSP21020对双向口的读21FIFOR、写21FIFOW、复位56FIFORST及对标志口状态56FLGR的读信号则可由ADSP21020的地址线与读写信号译码获得。
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