PCI总线IP+CORE的FPGA实现

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1、kAbstractTIlisdissertationresearchesthedesignandimplementationofPCIBusmastercontrollerIPCORE，accordingtotheprincipleandmethodofIPreusetechnology．BasedonthethoroughlyanalysisandcomprehensionofPCIBusprotocol，throughthehardwareplatformofFPGA，usingtheTOP—DOWNdesignmethodan

2、dDOWN-TOPverification，wesucceedinrealizingtheinterfaceconnectionbetweenIPCOREandPCIBus．ThispaperemphasizesparticularlyontherealizationofPCILocalBusSpecification．，andpresentstheprojectoftheIPCOREandthefunctionofeachmodule．ThedesignofPCIconfigurationspace，PCIsingledataph

3、asetransaction，DMAtransaction，andtheprocessingofinterruptaredescribedindetailinthispaper．ThisdissertationcompletedthefunctionalsimulationofthisIPcoreaswellastimingsimulationafterplacing&routing．APCBboardisdesignedtotestthisIPCOREandtheresultprovesthevalidityofit．Thetec

4、hnologypresentsinthispaperincludingIPreuse，GoodcodingstyleandVerificationstrategy,whichmakesthedesignmoreflexible，morereliableandmorerobust．Keyword：PCIBusIPCOREFPGAVerification}A目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1PCI总线的发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2PCI总线接口设计方案⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．3基于FPGA的PCI控制器IPCORE的研究意义和挑战⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．4研究工作概要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4．1主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．4．2章节安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4第二章使用FPGA实现PCI控制器IPCORE的挑战⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52．1SOC发展概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．1．1SOC设计方法和流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52．1．2SOC发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62．1．3基于IP模块的PCI总线接口设计及FPGA实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72-2使用FPGA来实现PCI总线协议存在的挑战⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．102．2．1建立时间(SetupTiming)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ll2．2．2保持时间(HoldTiming)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．2．3时钟到输出的时间(Clock．to．OutTiming)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．122．2．466MHzPCI的设计挑战和

7、建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3本章小结⋯⋯⋯⋯一⋯⋯o～⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14第三章PCI总线协议及总线操作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．153．1PCI总线的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯153．2PCI总线信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯163．2．1PCI总线信号类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．163．2．2PCI总线信号定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一173．3PCI总线操作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l93．3．1PCI总线命令⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．193．3．2PCI总线的传输控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．203．3．3总线上的数据传输过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯