用雙端口RAM實現(xiàn)與PCI總線接口數(shù)據(jù)通訊

　　采用雙端口RAM實現(xiàn)DSP與PCI總線芯片之間的數(shù)據(jù)交換接口電路。

　　提出了一種使用CPLD解決雙端口RAM地址譯碼和PCI接口芯片局部總線仲裁的的硬件設(shè)計方案，并給出了PCI總線接口芯片寄存器配置實例，介紹了軟件包WinDriver開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序的具體過程。

　　隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿足外設(shè)間以及外設(shè)與主機間的高速數(shù)據(jù)傳輸，Intel公司于1991年提出了PCI總線概念。PCI總線是一種能為主CPU及外設(shè)提供高性能數(shù)據(jù)通訊的總線，其局部總線在33MHz總線時鐘、32位數(shù)據(jù)通路時，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達133Mbps。實際應(yīng)用中，可通過PCI總線實現(xiàn)主機與外部設(shè)備的高速數(shù)據(jù)傳輸，有效解決數(shù)據(jù)的實時傳輸和存儲問題，為信號的實時處理打下良好基礎(chǔ)。

　　本文主要提供一種基于PCI總線的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計方案，其中雙口RAM起橋梁作用，完成上位機與外圍主控單元之間的數(shù)據(jù)握手。

　　1 雙端口RAM實現(xiàn)PCI總線接口方案

　　本系統(tǒng)主要用于解決上位機與外圍控制單元的數(shù)據(jù)傳輸問題。上位機運行信息診斷程序，通過PCI總線與外圍控制單元以一定速率傳輸數(shù)據(jù)，在主機中實時監(jiān)控并保存數(shù)據(jù)。由于實現(xiàn)高速實時數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)量大，所以在PCI局部總線上插入一個高速雙端口RAM。雙端口RAM一端作為PCI總線接口的本地端存儲器，一端作為DSP目標存儲器。需要傳輸保存的數(shù)據(jù)經(jīng)DSP處理后借助雙端口RAM和PCI總線接口完成了上位機與DSP的數(shù)據(jù)握手。本文提出的雙端口RAM實現(xiàn)PCI總線接口方案如圖1。

　　考慮到PCI總線接口對局部總線的控制時序比較復(fù)雜，需要譯碼和控制電路來實現(xiàn)局部總線的訪問及控制。本系統(tǒng)使用CPLD解決雙口RAM的地址訪問競爭沖突問題。需解決的主要問題有：①PCI接口電路設(shè)計；②CPLD地址譯碼和總線仲裁；③PCI總線驅(qū)動程序開發(fā)。

　　2 PCI接口電路設(shè)計

　　PCI卡的設(shè)計一般采用兩種方案。一種是根據(jù)PCI協(xié)議在FPGA或CPLD中實現(xiàn)PCI總線接口控制器，但是由于PCI協(xié)議的復(fù)雜性，使得開發(fā)難度大、周期長；另一種使用現(xiàn)成的PCI接口芯片，用戶開發(fā)難度降低，只把重點放在PCI接口芯片局部總線的接口設(shè)計和PCI總線配置空間的初始化，而不用速度考慮PCI總線規(guī)范上眾多的協(xié)議規(guī)范，加快了開發(fā)時間。

　　本數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)使用PLX公司的PCI9030總線接口芯片，以CPLD完成邏輯控制及與外設(shè)的連接，整個系統(tǒng)的硬件框圖如圖2。其中雙端口RAM采用IDT71V321，CPLD選用XILINX公司的XC9536CPLD芯片，EEPROM選用NS公司的93CS56，控制單元DSP選用TMS320LF2407A。