ARM通过HPI读写DSP数据空间，须按以下三步顺序执行：首先，对HPIC寄存器初始化，主要针对HPI16模式最低位HWOB位设置，决定数据传输格式是按高半字在前(设置为0)，还是低半字在前(设置为1)，该位对于HPI32模式无效，可不设置；然后，对HPIA寄存器初始化，设置访问单元的地址；最后通过读写数据寄存器(HPIDA、HPIDF)实现数据读写操作，其中读写HPIDA寄存器是完成连续地址单元读写操作，读写HPIDF寄存器是完成固定地址单元读写操作。注意，在ARM读写的过程中，如果DSP的nHRDY控制线一直为高，表示HPI数据总线未准备好，ARM的读写操作必须等待；当nHRDY为低后，ARM才继续向下执行指令。

2 Linux驱动设计
    Linux虽然是一种整体式操作系统，但允许在运行时动态加载或删除功能模块。这个特点方便了驱动功能模块的开发。Linux系统支持两种模块调用方式：一种是静态编译，直接编译进内核，在系统启动时就运行；另外一种是动态加载，在内核运行时，用insmod／rmmod实现模块的加载和删除功能。在嵌入式系统开发中，一般采用动态加载方式，避免了系统频繁重启。当最终发布产品时，可以把模块直接编译进内核。这种处理方式比较简单，且效率高。
    Linux系统中，内存地址主要涉及以下几个概念：物理地址、内核虚拟地址(包括内核逻辑地址)和进程虚拟地址。在内核层，当内核要访问某内存空间时，用的是内核虚拟地址，再由MMU(存储器管理单元)将内核虚拟地址转换为物理地址。采用虚拟内存技术，每个进程都有互不干涉的虚拟空间。三者直接映射的关系如图2所示，其中内核函数zap_page_range完成去掉物理地址与进程虚拟地址映射关系的功能。

2．1 驱动结构
    在Linux中，设备也是作为文件来访问的。VFS(虚拟文件系统)为各种不同的文件系统提供了统一的访问接口，通过这些接口，应用程序可以直接使用open、read和IOctl等系统调用对设备进行访问和控制。
    本例中，把HPI作为一个外围设备，其驱动主要实现对设备的打开、关闭、内存映射、视频数据缓冲区管理和物理内存切换等功能。根据原理图，可以确定HPI四个寄存器对应的物理地址，在驱动初始化过程中，调用ioremap_uncache函数把物理地址映射为内核虚拟地址，在驱动层通过内核虚拟地址访问HPI的4个寄存器。
    存储器映射I／O把HPI驱动分配的数据空间直接映射到应用程序的虚拟地址空间，应用程序直接访问该空间，避免了用read／write系统调用导致的视频数据二次拷贝。在内核里，由驱动分配一定的缓存，当应用程序不能及时处理DSP发送过来的视频数据，可以缓存这些数据；当应用程序处理完一帧图像时，采用Linux的物理内存切换技术，把下一帧数据所在的物理地址重映射到应用程序的同一虚拟地址，这样，应用程序不用频繁调用mmap函数映射内存。
2．2 存储器映射I／O
    一般情况下，当应用程序用read／write读写设备数据时，该设备的驱动先将设备数据从设备上采样到内核缓冲区，再从内核缓冲区拷贝到应用程序缓冲区，数据经过了两次拷贝。当数据量比较小时，如一些控制命令或状态信息，对系统性能几乎没有影响。但是，如果一次传输的数据量比较大，比如视频显卡上的实时视频图像，两次拷贝将大大影响系统的数据处理效率。这时，可采用存储器映射I／O技术，在内核层存储器映射I／O由函数remap_page_range完成。
    由remap_page_range函数的原型可以知道，该函数的意义在于通过将特定物理地址映射到进程虚拟地址，进程可以访问特定的物理地址，而这在普通情况下是不可能的。在本例中，当进程调用mmap函数进行存储映射时，内核会调用驱动注册的hpi_mmap函数，传入的参数之一包括进程虚拟地址。在hpi_mmap函数里，调用remap_page_range完成从缓冲区物理地址到进程虚拟地址的映射。hpi_mmap函数实现如下：