基于epld技术的pci总线接口设计

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1、基于EPLD技术的PCI总线接口设计

2、第1lunouseg(this)">所以可以根据使用要求将PCI总线接口配置成即插即用和非即插即用两种形式，这种设计方式结构简单、集成度高，具有较高的实用价值。1PCI总线概述局部总线特别是PCI总线的发展，打破了PC数据传送的瓶颈。传统的PC总线结构不能满足图形系统和大型应用程序的要求，所以在此基础上产生和发展了局部总线。它将计算机外设从I/O总线上移下来，使它们更靠近系统处理器，从而提高了处理器和外设之间的传送速度。从设备的PCI接口至少需要47条信号线，

3、而主控设备的PCI接口至少需要49条信号线，包括数据/地址复用总线、接口控制线、仲裁、总线命令以及系统线等。PCI总线在进行数据传输时，地址节拍、总线命令在C/BE[0..3]上由主机输出，用于说明当前PCI总线周期需要执行的功能。其命令如表1所示。表1PCI总线命令列表C/BE[0..3]总线命令说明0000中断响应中断识别命令0001特殊周期提供在总线上的广播机制0010I/O读　0011I/O写　0100保留　0101保留　0110存储器读　0111存储器写　1000保留　1001保留　10

4、10读配置读主控器配置空间1011写配置写主控器配置空间1100存储器重复读只要FRAME有效，应连续传输1101双地址节拍用来送64位地址到某一设备1110高速缓存读　1111高速缓存写　2PCI总线协议和读写时序PCI总线的传输机制是成组数据猝发传输，每组数据由一个地址脉冲和一个或几个数据脉冲组成。一般基本的PCI传输由三个信号控制：FRAME信号由PCI主控设备驱动，表示总线操作的开始和结束；IRDY信号由PCI主控设备驱动，在读周期表示主控设备准备接收数据，在写周期表示AD[31..0]上

5、数据有效；TRDY信号由PCI从设备驱动，在读周期，表示从设备准备传输数据，在写周期表示从设备准备好接收数据。500)this.style.ouseg(this)">当数据有效时，数据源设备需要无条件地设备XRDY有效，一旦主控设备使FRAME有效，中途不能改变FRAME状态，直到TRDY信号无效或数据传送结束。PCI是地址/数据复用总线，其读操作的时序如图1所示。当进行PCI读传输时，首先FRAME置低，FRAME有效，读传输开始，同时AD[31..0]保持有效地址信号同，C/BE[3..0]保

6、持总线命令。如果总线命令为存储器读（0110），AD[31..0]地址在从设备地址范围内，枞设备置DEVSEL有效，主控设备驱动IRDY，表明主控设备准备好接收数据。为避免总线冲突，接下来的一个周期AD[31..0]既不被主控设备驱动，也不被从设备驱动（该周期成为总线转换周期），此后AD[31..0]上出现数据，C/BE[3..0]变为字节允许信号，主控设备开始检测TRDY信号。如果TRDY信号无效（为高电平），则主控设备自动插入等待周期，如果TRDY信号有效，则总线开始传输数据。在最后一个数据脉

7、冲之后，主控设备将FRAME和IRDY置为无效，表示传输结束。写传输时，由于地址由主控设备提供，因此不存在总线转换周期。其传输过程与读周期基本类似，只是C/BE[3..0]上的总线命令为存储器写（0111），具体的传输时序如图2所示。3PCI总线的接口设备方案根据以上分析，选用ALTER的总速EPLD器件EPM7128S84来完成PCI总线接口的设计。为简化起见，选用存储器作为从设备，其总体结构如图3所示。下面将给出用AHDL语言编写的EPLD控制程序以及仿真结果。为简单起见，设定从设备为非即插即

8、用类型的PCI插卡，直接将其地址空间配置为0X50000000～0X5FFFFFFF（或在计算机内不与其他设备冲突的地址），时钟周期选用33MHz，具体的程序如下：SUBDESIGNpci_if（clkin:input;frame:input;ad[31..0]:input;cbe[3..0]:input;irdy:input;500)this.style.ouseg(this)">trdy:output;devsel:output;e;sign1=(count[]==3);ifsign1then

9、cout[].d=count[].q;elsecount[].d=count[].q+1;endif;sign2=(count[]<1)!frame;sign3=(count[]>=2)(count[]<=3);sign4=(count[]>=1)(count[]=3);da[31..0].clk=sign2!frame;da[31..0].d=ad[31..0];cs1=!da31da30!da29da28;ifcs1then500)this.style.