精简ISA总线扩展应用实例.doc

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1、精简ISA总线扩展应用实例 ARM的嵌入式主板系列产品为了支持客户的各种应用扩展，所有的ARM9系列和X86系列的嵌入式主板均带有精简ISA扩展总线。ISA总线是PC机最经典的扩展总线（在嵌入式领域，通常以PC104总线的形式出现），在工业控制领域有着广泛的应用，以及深厚的应用基础。所谓精简ISA总线就是在保持通用ISA总线时序不变的前提下，仅保留常用的总线信号，以最大限度的减少总线总的信号数量，以适应模块的小型化。ARM的精简ISA总线包括8位数据总线、5位地址总线（可扩展到13位）、片选控制线、读写控制线以及中断请求线。ARM所提供的评估开发底板将这些信号

2、线制定了一个接口标准，采用双排20芯IDC插针，用户可利用精简ISA总线进行系统功能的扩展。        在ARM的精简ISA总线中，设置了2条独特的片选控制信号CS0#和CS1#，这样就省去了大量的高位地址总线。CS0#和CS1#为低电平有效的脉冲信号。在x86系列的嵌入式产品中，CS0#片选信号的地址区域为0x200–0x21F，CS1#片选信号的地址区域为0x300–0x31F。在ARM9系列的嵌入式产品中，客户就不用关心精简ISA总线的绝对地址，只要选定一个片选信号及基于这个片选的地址偏移量即可。如在X86系统下选用了CS1作片选信号，对0x301进

3、行操作，则相对于ARM系统，可使用CS1#、地址偏移量为1的端口。ARM9系列板卡的CS0#、CS1#所对应的地址区域范围有所不同。EM9000有13条地址线，每位片选可访问8K的地址空间。EM9160、EM9161的每位片选可访问32个地址空间。EM9260、EM9360的CS0#可访问到8K的地址空间,CS1#可访问到1K的地址空间。        以下是ARM所提供的精简ISA扩展总线接口的信号定义：信号名称及简要描述精简ISA信号名称及简要描述PIN#PIN# RESET#，复位输出，低有效12 SA0，地址总线 SD0，数据总线，LSB34 SA1，

4、地址总线 SD1，数据总线56 SA2，地址总线 SD2，数据总线78 SA3，地址总线 SD3，数据总线910 SA4，地址总线 SD4，数据总线1112 WE#，写信号控制线，低有效 SD5，数据总线1314 RD#，读信号控制线，低有效 SD6，数据总线1516 CS1#，I/O片选线，低有效 SD7，数据总线，MSB1718 VCC，电源输出 IRQ，中断请求，上升沿有效1920 GND，公共地        为了便于用户理解精简ISA总线接口如何进行编程，本节以x86指令和ARM系统为例，简单介绍基于ARM嵌入式主板的精简ISA的应用。由于x86、E

5、M9000、EM9x6x三种系统的ISA总线读写操作函数不一样，所以在具体使用时，应当参考相应的'*.h'文件。以下是基于ARM的嵌入式主板的精简ISA总线操作指令表，以便查询：系统ISA读ISA写 x86系列 inport()或inportb() outport()或outportb() EM9000 EM9000_READ() EM9000_WRITE() EM9x6x系列 ISA_ReadUchar() ISA_WriteUchar()        X86系统使用DOS操作系统，其指令也是标准的C函数，所以操作ISA时使用的时绝对地址。ARM嵌入式主板

6、使用的WINCE操作系统，存在地址映射问题，同时使用户更加方便对ISA的使用，所以对ISA操作的过程被封装成一个操作函数后再提供给用户，在对ISA操作时不需要给出绝对地址，但是需要指明所使用的片选信号及基于当前片选信号的偏移地址。下面的读操作也是相同的。 ISA总线的写操作：       C语言ISA总线写操作函数：       outportb(0x301, ub1); //将ub1的数据写入0x301地址或寄存器        EM9000ISA总线写操作函数：        #define CS1#1  //ARM系统的CS1片选信号的定义，以下不再说明

7、       EM9000_WRITE(CS1#,0x1,ub1); //将ub1的数据写入CS1片选信号使能的1偏移地址        EM9x6xISA总线写操作函数：       ISA_WriteUchar(CS1#,0x1,ub1); //将ub1的数据写入CS1片选信号使能的1偏移地址        对应的总线写时序图为（本文中的总线周期示意图以ARM系列模块为例）： ISA总线的读操作：        C语言ISA总线读操作函数：        UCHAR ub1=inportb(0x301); //将0x301地址或寄存器的数据读入ub1   

8、      EM9000ISA总线读操