基于双口RAM的CPCI总线通讯机制研究.pdf

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1、·信息技术·艾春晖，等·基于双口RAM的CPCI总线通讯机制研究基于双口RAM的CPCI总线通讯机制研究艾春晖，赵欢，熊振华(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240)摘要：针对课题中基于CPCI总线的运动控制板卡上的CPCI总线与DSP通讯的实时性问题．提出了一种上下位机高速通讯速度的交互机制。利用PCI桥芯片、双1：7RAM与DSP芯片实现上下位机的连接与通讯，同时分析了数据通讯中的关键问题。采用乒乓操作和中断访问的方式，取代传统的轮询方式，实现上位机和DSP在双口RAM的交互。理论分析表明．新的机制充分利用了现有硬件资

2、源，避免了对上下位机CPU的过多占用．提高了通讯效率。关键词：双口RAM：CPCI：通讯机制：乒乓操作中图分类号：TP272文献标志码：B文章编号：1671-5276(2012)0543110-03ResearchonCommunicationMechanismofCPCIBusBasedonDPRAMAIChun—hui，ZHAOHuan，XIONGZhen—hua(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstr

3、act：Basedonpracticalapplication，anewmethodisdiscussedinthethesis，whichpromotestheefficiencyinthecommunicationofuppercomputerandDSP．Italsoanalyzesthecurrentmechanismofcommunicationandresearchesonthekeyissueofdatatransfer，withregardsofPCI9052，DSPandDPRAM．Thenewmethodisba

4、sedonping-pangoperation，whichisusedtospeedupthecommunicationandmakefulluseofDPRAM．Keywords：DPRAM；CPCI；communicationmechanism；ping-pangoperation基于的控制系统主要结构为：主控芯片为TI公司的0引言DSPTMS320F2812．CPC!总线接口芯片为PLX公司的PCI9052，上下位机交互的缓冲RAM为IDT公司的CPCI总线是一种先进的局部总线．它的传输速率高IDT7133，在DSP和双口RA

5、M之间有一个电平转换模块。(132MB／s，32bi~33MHz时)，访问时间快，具有可热插控制系统结构如错误。如图1所示。拔、高开放性和高可靠性等特性．在工业生产中得到了广《”：泛的应用。在现代控制系统中，PC机要向运动控制板卡BAqt0：llAR【10：0】毒皇一I⋯⋯畦实时发送大量控制指令。同时接收各轴的当前位置反馈以—卜-]一一及其他I／O，传感器等的监测信号。因此，解决上下位机／LBLM[nC19052R—●之间的通讯瓶颈问题是重要的研究课题。—●一l_——士●●—一：．_常见的解决方法是在上下位机之间增加一个双口●}_÷

6、一●●lRAM，以实现数据缓冲与交互。双口RAM具有两套数●J一一L．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．j．．．．．．．．．．．．．．．．j．．．．．．．．．．．．；．．．．．．．．．．．．．；据／地址总线，因此可以实现两端处理器对其进行访问。图1控制系统结构然而，双口RAM的主要缺点在于：当一端对其某一个地址进行写操作时，另外一端对该地址将被禁止进行任何操本控制系统中的双口RAM是IDT7133．这是一款高作以避免数据损坏。对双口RAM的访问控制，常见的解速的2Kx16双口静态RAM。它提供两个独立的端口，允决办法有B

7、USY仲裁，中断仲裁，令牌仲裁等，如王雪使用许左右端口同时对不同的地址读写数据。每个端口各有了逻辑较为简单的令牌仲裁。通过双口RAM两侧的#SEM一套地址线、数据线和控制线。这种双口RAM只有硬件引脚，独立于双13RAM之外进行访问控制：石雷使用了仲裁，也就是忙逻辑控制。IDT7133主要南存储器、I／0控BUSY和双口RAM中断结合的方法。然而，这些方法的制器和仲裁器组成，如图2所示。不足在于进行大量数据传输时．由于仲裁机制的原因，仍利用双口RAM进行通信的关键是如何处理冲突．避然会使数据传输速度滞后。免读写错误。对于1DT713

8、3，有两个控制引脚，BUSYL和BUSYR，分别控制各自一侧的访问。BUSY引脚为高电平1控制系统及现有通讯方式时，表示该侧可以访问；当一个BUSY引脚为低电平时，对基金项目：国家科技重大专项(O2)项目“极大规模集成电路制造装备与成