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:
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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。没关系,我们再贴一张,你就会感觉轻松很多了。
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色框框标注了出来。是不是少了很多呢。归纳一下标注的管脚,如下:
(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。
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。
经过上面的分析,我们可以简要的画出FPGA与DSP的连接图:
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。
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 |
W_LTNCY | 写延时周期 |
值为 00 | 0周期延时 |
值为 01 | 1周期延时 |
值为 10 | 2周期延时 |
值为 11 | 3周期延时 |
R_LTNCY | 读延时周期 |
值为 01 | 1周期延时 |
值为 10 | 2周期延时 |
值为 11 | 3周期延时 |
读延时:当CE和RE同时为低电平后,表示DSP开始读FPGA的RAM,经过R_LTNCY个ECLKOUT周期后第一个数据出现在数据总线上
SBSIZE | 数据位宽 |
值为 00 | 8位数据总线 |
值为 01 | 16位数据总线 |
值为 10 | 32位数据总线 |
值为 11 | 64位数据总线 |
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EMIFA之CSL
使用CSL配置EMIFA模块时,主要的步骤如下:
完整配置代码:(把EMIFA的CE2配置为以FPGA作为外部存储器,64位数据线,2个周期的读延时)
/*----------------------------------------------------------------------------------- * * 初始化EMIFA * -----------------------------------------------------------------------------------*/ #define EMIFA_MEMTYPE_ASYNC 0 #define EMIFA_MEMTYPE_SYNC 1 #define EMIFA_CE2_BASE_ADDR (0xA0000000)//地址空间基地址 #define CSL_EMIFA_SYNCCFG_RLTNCY_PARAMETER 2//读延时2周期 #define CSL_EMIFA_SYNCCFG_SBSIZE_PARAMETER 3//64位数据总线 #define CSL_EMIFA_SYNCCFG_READEN_PARAMETER 1//SRE //CEnCFG寄存器参数宏 #define CSL_EMIFA_SYNCCFG_PARAMETER {\ (Uint8)CSL_EMIFA_SYNCCFG_READBYTEEN_DEFAULT, \ (Uint8)CSL_EMIFA_SYNCCFG_CHIPENEXT_DEFAULT, \ (Uint8)CSL_EMIFA_SYNCCFG_READEN_PARAMETER, \ (Uint8)CSL_EMIFA_SYNCCFG_WLTNCY_DEFAULT, \ (Uint8)CSL_EMIFA_SYNCCFG_RLTNCY_PARAMETER, \ (Uint8)CSL_EMIFA_SYNCCFG_SBSIZE_PARAMETER \ } void Init_EMIF() { CSL_EmifaObj emifaObj; CSL_Status status; CSL_EmifaHwSetup hwSetup; CSL_EmifaHandle hEmifa; CSL_EmifaMemType syncVal; CSL_EmifaSync syncMem = CSL_EMIFA_SYNCCFG_PARAMETER; memset(&emifaObj, 0, sizeof(CSL_EmifaObj)); memset(&hwSetup, 0, sizeof(CSL_EmifaHwSetup)); //步骤1: 使能设备的EMIFA功能(不用先解锁外设寄存器) CSL_FINST(((CSL_DevRegs*)CSL_DEV_REGS)->PERCFG1, DEV_PERCFG1_EMIFACTL, ENABLE); //步骤2:配置CE2CFG寄存器 syncVal.ssel = EMIFA_MEMTYPE_SYNC; syncVal.async = NULL; syncVal.sync = &syncMem; hwSetup.ceCfg[0] = &syncVal; hwSetup.ceCfg[1] = NULL; hwSetup.ceCfg[2] = NULL; hwSetup.ceCfg[3] = NULL; //步骤3:初始化EMIFA模块 status = CSL_emifaInit(NULL); #ifdef SHOW_PRINTF if (status != CSL_SOK) { printf("EMIFA: Initialization error.\n"); printf("\tReason: CSL_emifaInit [status = 0x%x].\n", status); return; } else { printf("EMIFA: Module Initialized.\n"); } #endif //步骤4:打开EMIFA模块 hEmifa = CSL_emifaOpen(&emifaObj,CSL_EMIFA,NULL,&status); #ifdef SHOW_PRINTF if ((status != CSL_SOK) || (hEmifa == NULL)) { printf("EMIFA: Error opening the instance. [status = 0x%x, hEmifa \ = 0x%x]\n", status, hEmifa); return; } else { printf("EMIFA: Module instance opened.\n"); } #endif //步骤5:把步骤2中配置的参数设置到打开的EMIFA模块中 status = CSL_emifaHwSetup(hEmifa,&hwSetup); #ifdef SHOW_PRINTF if (status != CSL_SOK) { printf("EMIFA: Error in HW Setup.\n"); printf("Read write operation fails\n"); return; } else { printf("EMIFA: Module Hardware setup is successful.\n"); } #endif }