DSP与FPGA之EMIF接口的调试说明

一、配置

模拟器开发板

(1). FPGA芯片：xc7k325t

(2). DSP 芯片：TM320C6747

代码：PCIeSDR-41625-FromBaiLi（内含DSP&FPGA）

二、EMIF简介

EMIF（External Memory Interface）是DSP外部存储器接口的简称，DSP访问片外存储器时必须通过EMIF控制。TM320C6747DSP具有两个EMIF：EMIFA和EMIFB。EMIFA数据总线位宽为8bit或16bit，EMIFB数据总线位宽为16bit或32bit，本文使用的是16bit数据总线位宽的EMIFA。

EMIFA信号

EMIFA_D[15:0]：16bit位宽的数据总线

EMIFA_A[12:0]：13bit位宽的地址总线

EMIFA_BA[1:0]：2bit位宽的补位地址线

EMIFA_WE：写使能信号（低有效）

EMIFA_OE：读使能信号（低有效）

EMIFA_CS[2:5]：4个异步存储器片选信号CS2、CS3、CS4，CS5，本文使用的是片选4即CS4（低有效）（目前还不知道DSP怎样设置才能选择不同的片选信号，当前DSP代码直接选的CS4）。如下图所示，CS4寻址空间为32M

参考《tms320c6747.pdf》23页

参考《PCIE_SDR_V1P00-0424.pdf》模拟器PCB原理图 FPGA-EMIFA板块

参考《PCIE_SDR_V1P00-0424.pdf》模拟器PCB原理图 DSP-EMIFA板块

EMIFA寄存器

EMIFA配置寄存器有三种：

(1). AWCCR（Asynchronous Wait Cycle Configuration Register）异步等待周期配置寄存器

(2). CEnCFG（Asynchronous n Configuration Register）CEn配置寄存器（n=2/3/4/5）

(3). NANDFCR（NAND Flash Control Register）NAND flash 控制寄存器

下面一一介绍这三种寄存器：

参考《EMIFA-User’sGuide》3.2/3.5/3.12小节

AWCCR

AEMIF_AWCCR = 0xff;//（1111_1111）

CEnCFG（设置读写时序和选择数据总线位宽）

/* init CS4 - 8-bit normal async */

AEMIF_A3CR = 0x9844C2D;//0x00a00505; //0000_1001_1000_0100_1100_0010_ 1101

感兴趣的可以跳到文中Section2.5.3等对应小节for more details

读写时序：具体参考《EMIFA-User’sGuide》2.5.4小节

NANDFCR

一开始以为是这个寄存器选择片选CSn，其实是EMIFA连接的外设是NAND flash 时配置片选信号，不用动程序最终选的就是片选4。

三、地址映射

1.逻辑地址

DSP写的数和读的数存放的地址，eg: 0x64000140；0x6400 0000是片选4起始地址

0x00000140是偏移量

2.物理地址

外设存储器的地址，cpu_addr[13:0] = {emif_a[12:0],emif_ba[1]};

当数据总线位宽为16bit，物理地址最低位是emif_ba[1]。

地址映射关系

将逻辑地址和物理地址对应起来

当选择了片选之后，只要将逻辑地址的偏移量和物理地址相对应就行。

例1：

偏移量à0x0140->0000 0001 0100 0000---(去掉最后两bit，且去除后第6位由0变为1)->000 0001 1100 00à emif_a[12:0]

例2：

偏移量à0x4000->0100 0000 0000 0000---(去掉最后两bit，且去除后第6位由0变为1)->1000000100000àemif_a[12:0]

注：

这个地址映射关系我没找到在哪里定义了，只是根据程序给出的对应关系推导得到的，可以直接拿来用。若知道怎么改对应关系可以改成更简单的映射关系。

//对应的情况64004000->1000000100000

//对应的情况64003000->0110000100000

//对应的情况64000000->0000000100000

//对应的情况64000002->0000000100000

//对应的情况64000004->0000000100001

//对应的情况64000008->0000000100010

//对应的情况6400000c->0000000100011

//对应的情况64000010->0000000100100

//对应的情况64000014->0000000100101

//对应的情况64000018->0000000100110

//对应的情况6400001c->0000000100111

四、FPGA-->DSP

1. FPGA向0x6400140和0x6400144地址分别写入411、211

always @(posedge cl)

begin

case(emif_a[12:0])

//FPGA->DSP

11'b0000001110000:

cpu_dr<=411; //64000140

11'b0000001110001:

cpu_dr<=211; //64000144

endcase

end

assign emif_d[15:0] = (~emif_oe) ? cpu_dr : {16{1'bZ}};

2.DSP将这两个地址的数打印出来

while(i++){

short rdval1;

short rdval2;

rdval1 = (*((volatile unsigned short*)(0x64000140)));

rdval2 = (*((volatile unsigned short*)(0x64000144)));

printf("rdval1 = %d \r\n",rdval1);

printf("rdval2 = %d \r\n",rdval2);

}

五、DSP-->FPGA

1. FPGA将0x64000148和0x6400014c地址的数分别赋值给write_test1、write_test2

int i=1;

always @(posedge cl)

begin

case(emif_a[12:0])

//FPGA->DSP

11'b0000001110010:

write_test1<=emif_d[15:0]; // //64000148

11'b0000001110011:

write_test2<=emif_d[15:0]; //6400014c

endcase

end

DSP 向0x64000148和0x6400014c分别写入16位宽的数0x5555和0x6666

int i=1;

while(i++){

short rdval3;

short rdval4;

rdval3 = (*((volatile unsigned short*)(0x64000148)));

rdval4 = (*((volatile unsigned short*)(0x6400014c)));

rdval3 = 0x5555;//注意是16位宽的数

rdval4 = 0x6666;

}

Or 在.h文件中声明好rdval1/2/3/4的地址

#define rdval1 (*((volatile unsigned short*)(0x64000140)))

#define rdval2 (*((volatile unsigned short*)(0x64000144)))

#define rdval3 (*((volatile unsigned short*)(0x64000148)))

#define rdval4 (*((volatile unsigned short*)(0x6400014c)))

参考文献

《tms320c6747.pdf》

《PCIE_SDR_V1P00-0424.pdf》

《EMIFA-User’sGuide》