用双端口RAM实现与PCI总线接口的数据通讯
姚利民;孙逢春;李军求;张承宁
【摘 要】采用双端口RAM实现DSP与PCI总线芯片之间的数据交换接口电路.提出了一种使用CPLD解决双端口RAM地址译码和PCI接口芯片局部总线仲裁的的硬件设计方案,并给出了PCI总线接口芯片寄存器配置实例,介绍了软件包WinDriver开发设备驱动程序的具体过程. 【期刊名称】《电子技术应用》 【年(卷),期】2006(032)008 【总页数】3页(P5-7)
【关键词】PCI总线;双端口RAM;CPLD;设备驱动 【作 者】姚利民;孙逢春;李军求;张承宁
【作者单位】北京理工大学,机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学,机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学,机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学,机械与车辆工程学院,北京,100081 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
用双 端 口 R A M 实 坝 与 P C I 总 线 梧 口 昀 数 掘 固 讯姚 利 民 ， 孙 逢 春 ， 李 军 求 ， 张 承 宁 （ 北 京 理 工 大 学 机 械 与 车 辆 工 程 学 院 ， 北 京 1 0 0 0 8 1）摘 要 ： 采 用 双 端 口 R A M 实 现 D S P 与 P C I 总 线 芯 片 之 间 的 数 据 交 换 接 口 电 路 。 提 出 了 一 种 使 用 CP L D 解 决 双 端 口 R A M 地
址 译 码 和 P C I 接 口 芯 片 局 部 总 线 仲 裁 的 的 硬 件 设 计 方 案 ， 并 给 出 了 P C I 总 线接 口 芯 片 寄 存 器 配 置 实 例 ， 介 绍 了 软 件 包 W i n D ri v e r 开 发 设 备 驱 动 程 序 的 具 体 过 程 。 关键 词 ： P C I 总 线 双 端 口 R A M C P L D 设 备 驱 动随 着 计 算 机 技 术 的 不 断 发 展 ， 为 满 足 外 设 间 以 及 外 设与 主 机 间 的 高 速 数 据 传 输 ， I n t el 公 司 于 1 9 9 1 年 提 出 了P C I 总 线 概 念 。 P C I 总 线 是 一 种 能 为 主 C P U 及 外 设 提 供高 性 能 数 据 通 讯 的 总 线 ， 其 局 部 总 线 在 3 3 M H z 总 线 时 钟.3 2 位 数 据 通 路 时 ， 数 据 传 输 速 率 最 高 可 达 1 3 3 M b p s 。 实际 应 用 中 ， 可 通 过 P C I 总 线 实 现 主 机 与 外 部 设 备 的 高 速数 据 传 输 ， 有 效 解 决 数 据 的 实 时 传 输 和 存 储 问 题 ， 为 信号 的 实 时 处 理 打 下 良 好 基 础 。 本文 主 要 提 供 一 种 基 于 P C I 总 线 的 数 据 传 输 系 统 设计 方 案 ， 其 中 双 口 R A M 起 桥 梁 作 用 ， 完 成 上 位 机 与 外 围主 控 单 元 之 间 的 数 据 握 手 。 1双 端 口 R A M 实 现 P C I 总 线 接 口 方 案 本系 统 主 要 用 于 解 决 上 位 机 与 外 围 控 制 单 元 的 数 据传 输 问 题 。 上 位 机 运 行 信 息 诊 断 程 序 ， 通 过 P C I 总 线 与外 围 控 制 单 元 以 一 定 速 率 传 输 数 据 ， 在 主 机 中 实 时 监 控并 保 存 数 据 。 由 于 实 现 高 速 实 时 数 据 传 输 ， 数 据 量 大， 所 以 在 P C I 局 部 总 线 上 插 入 一 个 高 速 双 端 口 R A M 。 双端 口 R A M - 端 作 为 P C I 总 线 接 口 的 本 地 端 存 储 器 ， 一端 作 为 D S P 目 标 存 储 器 。 需 要 传 输 保 存 的 数 据 经 D S P 处理 后 借 助 双 端 口 R A M 和 P C I 总 线 接 口 完 成 了 上 位 机 与D S P 的 数 据 握 手 。 本 文 提 出 的 双 端 口 R A M 实 现 P C I 总线 接 口 方 案 如 图 1 。 考虑 到 P C I 总 线 接 口 对 局 部 总 线 的 控 制 时 序 比 较 复 杂， 需 要 译 码 和 控 制 电 路 来 实 现 局 部 总 线 的 访 问 及 控 —— 叫 C P L D —— 叫 译 码 和 控 制 —— 叫 信 号 PC I睦 0 0 总 线 接 口 双口 < = > 控 制 ／＼ R A M 单元＼／图 1 双 端 口 R A M 实 现 P C I 总 线 接
口 方 案《电 子 技 术 应 用》2 0 0 6 年 第 8 期制 。 本 系 统 使 用 C P L D 解 决 双 口 R A M 的 地 址 访 问 竞 争 冲 突问 题 。 需 解 决 的 主 要 问 题 有 ： ①P C I 接 口 电 路 设 计 ； ② CP L D 地 址 译 码 和 总 线 仲 裁 ；③P C I 总 线 驱 动 程 序 开 发 。2 P C I 接 口 电 路 设 计 PC I 卡 的 设 计 一 般 采 用 两 种 方 案 。 一 种 是 根 据 P C I 协议 在 F P G A 或 C P L D 中 实 现 P C I 总 线 接 口 控 制 器 ， 但 是由 于 P C I 协 议 的 复 杂 性 ， 使 得 开 发 难 度 大 、 周 期 长 ： 另 一种 使 用 现 成 的 P C I 接 口 芯 片 ， 用 户 开 发 难 度 降 低 ， 只 把重 点 放 在 P C I 接 口 芯 片 局 部 总 线 的 接 口 设 计 和 P C I 总线 配 置 空 间 的 初 始 化 ， 而 不 用 速 度 考 虑 P C I 总 线 规 范 上众 多 的 协 议 规 范 ， 加 快 了 开 发 时 间 。 本数 据 传 输 系 统 使 用 P L X 公 司 的 P C I 9 0 3 0 总 线 接 口 芯片 ， 以 C P L D 完 成 逻 辑 控 制 及 与 外 设 的 连 接 ， 整 个 系 统 的硬 件 框 图 如 图 2 。 其 中 双 端 口 R A M 采 用 I D T 7 1 V 3 2 1 ， CP L D 选 用 X I L I N X 公 司 的 X C 9 5 3 6 C P L D 芯 片 ， E E P R O M 选用 N S 公 司 的 9 3 C S 5 6 ， 控 制 单 元 D S P 选 用 T M S 32 0 L F 2 4 0 7 A ． 2.1 P C I 9 0 3 0 内 部 结 构 及 其 数 据 传 输 PC I 9 0 3 0 是 P L X 公 司 开 发 的 P C I 总 线 目 标 接 口 芯 片。 其 特 点 ： 低 功 耗 ， P Q F P 1 7 6 针 封 装 ， 符 合 P C I V 2.2 规 范； 在 P C I 总 线 上 是 从 设 备 ， 但 在 局 部 总 线 上 是 主 设 备 ； PC I 9 0 3 0 支 持 突 发 传 输 ， 有 5 个 P C I 总 线 到 局 部 总 线 地 址空 间 ， 9 个 可 编 程 的 通 用 I / O ， 4 个 可 编 程 的 片 选 ， 支 持热 插 拔 。 P C I 9 0 3 0 主 要 由 P C I 总 线 接 口 逻 辑 、 局 部 总 线接 口 逻 辑 、 串 行 E z P R O M 接 口 逻 辑 和 内 部 逻 辑 组 成 ， 结构 框 图 见 图 3 。 PC I 9 0 3 0 支 持 P C I 主 设 备 直 接 访 问 局 部 总 线 上 的 设备 ， 数 据 传 输 方 式 分 为 内 存 映 射 的 突 发 传 输 和 I / O 映 射的 单 次 传 输 ， 并 且 由 P C I 基 址 寄 存 器 设 置 在 P C I 内 存 和I/ O 空 间 中 的 合 适 位 置 ， 另 外 局 部 映 射 寄
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