用双端口RAM实现与PCI总线接口数据通讯

2010-04-29 21:43:51来源: 姚利民 孙逢春 李军求 张承宁

  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。

  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,Intel公司于1991年提出了PCI总线概念。PCI总线是一种能为主CPU及外设提供高性能数据通讯的总线,其局部总线在33MHz总线时钟、32位数据通路时,数据传输速率最高可达133Mbps。实际应用中,可通过PCI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PCI总线的数据传输系统设计方案,其中双口RAM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RAM实现PCI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PCI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PCI局部总线上插入一个高速双端口RAM。双端口RAM一端作为PCI总线接口的本地端存储器,一端作为DSP目标存储器。需要传输保存的数据经DSP处理后借助双端口RAM和PCI总线接口完成了上位机与DSP的数据握手。本文提出的双端口RAM实现PCI总线接口方案如图1。

  考虑到PCI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制。本系统使用CPLD解决双口RAM的地址访问竞争冲突问题。需解决的主要问题有:①PCI接口电路设计;②CPLD地址译码和总线仲裁;③PCI总线驱动程序开发。

  2 PCI接口电路设计

  PCI卡的设计一般采用两种方案。一种是根据PCI协议在FPGA或CPLD中实现PCI总线接口控制器,但是由于PCI协议的复杂性,使得开发难度大、周期长;另一种使用现成的PCI接口芯片,用户开发难度降低,只把重点放在PCI接口芯片局部总线的接口设计和PCI总线配置空间的初始化,而不用速度考虑PCI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PLX公司的PCI9030总线接口芯片,以CPLD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RAM采用IDT71V321,CPLD选用XILINX公司的XC9536CPLD芯片,EEPROM选用NS公司的93CS56,控制单元DSP选用TMS320LF2407A。

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关键字:PCI接口  双端口RAM  数据通讯  CPLD

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0429/article_1111.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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