pci总线接口芯片s5920及其应用

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1、PCI总线接口芯片S5920及其应用

2、第1摘要：S5920是AMCC公司推出的一种PCI总线接口芯片。文章介绍了S5920的结构和特性，详细描述了其信箱和直通通道的工作机制以及外加总线信号的定义，给出了利用S5920直通通道实现并行数据接口扩展卡的设计实例。关键词：S5920；PCI总线；信箱；直通通道1引言　　PCI局部总线由于其速度高、可靠性强、成本低及兼容性好等性能，在各种计算机总线标准中占主导地位，采用基于PCI标准的接口设计已成为各种项目开发中的优先选择。但是，由于PCI总线规范和接口定义较为复杂，从而使得传统的、以中小型规模器件开发接口电路的方法难以实现。鉴于此，许多厂家推

3、出了专用的PCI总线接口芯片，其中AMCC公司生产的S59XX系列芯片因其功能强大、开发方便，而应用最为广泛。S5920是AMCC公司新近推出的一种PCI总线接口芯片，它可被视作S5933的子集。与之相比，S5920减少了总主控的功能，但其它性能与之相仿或有所增强，但价格降低了很多。因此，在无需进行总线主控的场合，使用S5920具有更高的性价比。S5920的主要特点如下：●符合PCI2．2标准的总线目标／受控设备；●具有最高132M字节／秒的传输速率；●具有可编程的预取和等待状态；●带有4个集成32位读写FIFO的直通通道；●外加总线可工作于主动或被动状态；●具有直接操作的信箱数据锁存

4、／中断引脚和直接操作的PCI和外加总线中断引脚；●支持即插即用；　　●支持串行nvRAM（非易失性RAM）和可选的外部BIOS；●采用160脚PQFP封装。2内部结构　　与S5933一样，S5920为设计者提供了与PCI总线相连的灵活易用的方式。通过S5920，复杂的PCI总线可被转换成易于使用的8／16／32位用户总线即外加总线（ADD＿ON＿BUS）。S5920有信箱（MAIL＿BOX）和直通通道（PASS＿THRU）两种传输方式，并为这两种方式提供了完备的操作寄存器和外加总线信号。设计者可根据需要选择合适的传输方式，并通过S5920内部寄存器完成各种定义和设置。这样的特性使得设计

5、者在进行应用设计时无须深入掌握PCI总线规范，而只需将注意力集中在外加总线逻辑和扩展卡功能的实现上即可，从而大大减少了为严格遵循PCI接口定义和总线时序所带来的工作量。　　S5920的内部结构如图1所示。下面对其主要组成模块作一介绍。500)this.style.ouseg(this)">2．1S5920的寄存器结构　　S5920的通信、控制和配置主要通过PCI配置寄存器的内部操作寄存器来实现。该PCI配置寄存器是所有遵循PCI规范的设备都必须提供的一组寄存器，它们之中保存了特殊的设备和产品信息，如厂商ID、设备ID、存储空间需求等，其内容在系统引导时被主BIOS读入内存。这些寄存器在

6、S5920芯片中既可用自定义的缺省值进行初始化，也可由设计者用存储在外部nvRAM中的内容重新定义。S5920内部操作寄存器主要包括信箱数据寄存器、信箱状态寄存器、中断控制／状态寄存器、复位控制寄存器、直通通道设置寄存器、直通通道地址和数据寄存器。除直通通道地址和数据寄存器只用于外加总线读写直通通道外，其它寄存器都是双向的，因而能被PCI或外加总线直接访问。2．2nvRAM接口　　S5920支持的两线串行nvRAM，除了可保存设备的配置信息外，如有必要，在nvRAM中也可包含扩展的BIOS。设备加电后，S5920将自动读取nvRAM中的内容，并将其写入相应的配置寄存器。2．3信箱通道　

7、　与S5933提供4个双向的信箱通道不同的是，S5920只有一个双向的信箱通道，但在多数设计中，这已经足够。由于S5920为信箱通道提供了非常灵活的操作方式，因而使得信箱的应用更加简便容易。S5920内部有两个信箱寄存器，其宽度均为4个字节，可分别用于完成PCI到外加总线和外加总线到PCI的数据传输。S5920同时提供了一个信箱状态寄存器，可用于指示两个信箱寄存器中的任一字节的“空／满”状态，这使得设计者可灵活地实现8／16／32位的设计，比如在外加总线上传输一个8位单字节数据时就无需考虑32位数据的组装和拆分。信箱数据的传送有寄存器读写和硬件直接访问两种方式。为实现信箱数据的硬件直接

8、访问，S5920配备有专用的外部信箱数据和锁存引脚。信箱的每个字节都可以引起PCI总线或外加总线的中断，通过对操作寄存器的编程，可以选择在信箱写入数据时哪一个字节引起中断，这些中断既可以产生在PCI总线上也可以产生在外加总线上。S5920还有一种特有的机制，即直接由硬件接口引起PCI总线上的中断或在外加总线上通过一组专用的引脚访问信箱，如果中断被允许，那么数据锁入信箱将产生PCI总线上的一个中断。2．4直通通道　　S5920提供了4个可映射到内