这样的设计方案硬件基础是DSP具有HPI接口，使得DSP内部RAM具有部分双口RAM的特性，2131可以方便地读写DSP内部信息。此方案集成了单片机和DSP双重优势，保证了系统的高性能数据处理能力和简单、方便的数据接口。一般的DSP为其配合强大的运算能力，采用高速接口MCBSP，芯片本身很少有其他类型接口。用AN2131QC作为辅助处理器，可充分发挥单片机的特点，扩展多种低速接口，完成RS232，485，IIC总线通信、外挂CAN总线、操作闪存、上电启动DSP等辅助功能。设计者不必因项目的接口要求不同而更换系统基本体系结构，因此这种双处理器结构比单DPS（TMS320C5409等）处理器具有更好的通用性和可扩展性。

2　AN2131的技术特点及其与PC间的数据传输
　　Cypress公司的EZ-USB系列的AN2131QC是一款高度集成的USB芯片，支持存储器扩展，具有低功耗、低噪声、有效的高级语言支持和增强的指令集等特性，完全符合USB1．1规范。提供16个传输端点，每个端点的缓冲区为64 B，每个端点可以互不干扰地通过USB发送存储数据。AN2131QC有块传输、中断传输、同步传输以及控制传输4种USB传输模式，其中块传输用于传输大量非连续性数据流，适于建立PC和DSP间的通信。EZ-USB上的8051代码支持汇编和C两种语言，Cypress为硬件编程提供了EZUSB．LIB函数库。EZ-USB芯片具有自动枚举和片外I²C启动等不同的加载程序方式，用户在调试阶段可通过USB控制台将编译好的8051代码和描述符实时地通过USB接口下载到系统中。
　　PC与AN2131QC之间进行数据传输需要编写两部分程序，一个是上层PC端程序，一个是底层AN2131程序。在PC机上，由于Cypress提供了EZ-USB的底层驱动，因此，在使用EZ-USB芯片时不需要用户编写驱动程序，如用户自己开发应用软件，将Cypress提供的低层驱动稍加改编即可。利用调用驱动接口函数，用户应用程序可实现固件下载、描述符的获取、8051运行控制、各种传输等操作。下面是使用块传输实现主机向USB芯片写数据的一部分代码，内核基于EZUSB底层驱动和Windows基本API函数，读代码于此类似，此处不详述。

对AN2131硬件编程时，按照Cypress的建议，首先调用Cypress基本框架，修改必要的描述符，完成USB传输初始化和外部接口初始化工作。而后在主程序段，调用一个循环等待过程，检测端点缓冲区中是否存在PC机传送来的数据。如果有就将其读出，写字节计数器，告诉EZ-USB内核程序已经完成数据的读取操作。然后，根据自己定义的应用程序协定，完成必要的数据处理任务。如果底层程序有数据要传送给PC机，可将数据放到特定的端点缓冲区中，写端点的字节计数寄存器通知内核，由内核完成向PC机传送数据的任务。有一点需要说明，EZ-USB在传输数据时由于端点缓冲区只有64 B的长度。由于在PC上关于数据包的处理已经由底层驱动程序自动完成，因此，上层PC每次传输没有64 B长度的限制，但底层硬件每次只能接收64 B，用户要根据实际需要进行多组数据组合。

3　AN2131与TMS5402间的数据传输
　　TMS320C54x（简称C54x）是TI公司推出的一款定点数字信号处理器，采用先进的改进型哈佛结构，片内有8条总线，100 M CPU和16 k片内存储器。他具有高效复杂的指令系统，能够迅速地完成累加、乘积等数据运算。由于此款DSP具有功耗小、高度并行、较高的性能价格比等优势，使其在各个领域都得到了广泛地应用。
　　在此设计中，我们用DSP的HPI口作为AN2131QC与DSP的通信通道。TMS5402的HPI是一个8 b的通信接口，采用地址线、数据线复用模式，另有10根控制线来辅助完成数据的传送。TMS5402的增强型HPI口的好处在于，通过HPI口外部处理器可以访问DSP内部所有RAM。与标准HPI通信不同的是TMS54xx的HPI依靠自身的主时钟操作，不需要同步模式。HPI口控制线详细功能如下：

此系统用适当方式将TMS5402的HPI口与AN2131QC外部总线连接起来，使得对于AN2131而言，DSP的HPI口相当于一个只有几个存储单元的外部设备。AN2131通过外部总线实现HPI接口的控制时序，此处使用HPI查询模式，有些控制管腿没有使用。具体连线方法如图3所示。
　　这种连接方法，用户可将TMS5402的HPI口的各个寄存器映射为AN2131QC的外部地址，通过读写这些地址，更改TMS5402的HPI口寄存器中的内容即可实现向TMS5402内部RAM读写数据的功能。另一种连线是用AN2131QC的快速外部存储器存取模式，可以使通信更快，但这会使接口变得稍复杂，在此系统中没有采用这种方式。

在编写AN2131QC底层软件代码时，可以将这部分的功能定义为几个宏，进行以下地址映射：

利用上面的地址定义，AN2131QC可以通过先写地址、再读写数据的方式，操作DSP5402 16 kB片内RAM的内容，即可方便快捷地实现双机通信，进而实现PC机与底层DSP的通信。此系统中，基于AN2131QC与DSP通信，扩展AN2131上的其他外部接口，还可建立多种DSP与其他接口的通信方式。

4　结　语
　　 利用Cypress公司提供的EZ-USB的底层驱动以及EZ-USB芯 片的简单实用的编程结构，我们可以方便地建立上层PC与EZ-USB芯片（AN2131QC）之间的USB通信通道。再根据TMS5402的HPI控制时序，连接AN2131的外部总线和DSP的HPI口，将HPI口的各个寄存器映射为AN2131QC的外部地址，使得AN2131QC能够读写TMS5402内部RAM，从而建立EZ-USB芯片和DSP之间的通信通道。
　　通过以上方法，可实现基于USB接口的PC机于DSP设备间的高速数据通信。这种结构利用USB的即插即用功能，使得实际设备操作方便快捷。AN2131QC可以作为TMS5402的辅助CPU，实现除了数据通信之外，可以扩展附加其他功能，使整个系统内核有良好的适应性和可移植性，便于应用在多种不同设备中。

　　参考文献

［1］Intel，Microsoft，NEC．USBProtocol1．1．1998．
［2］Cypress．EZ-USB2131 TechRef Manualv1．9，1999．
［3］Cypress．EZ USBFXTechRefManual，2001．
［4］Texas Instruments．TMS320C54XDSPapplications guide，2000．