高性价比PCI总线接口电路的设计.pdf

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1、第17卷第1期重庆广播电视大学学报Vol.17No.12005年3月JournaIofChonggingRadioTeIevisionUniversityMarch.2005高性价比PCI总线接口电路的设计曾光杰重庆邮电学院应用技术学院二分院重庆市!"""##摘要!本文讨论了一种基于CY7C09449PV芯片的PCI总线接口电路方案的设计着重分析了如何设计硬件电路和驱动程序关键词!PCI接口电路芯片中图分类号!TP393.2文献标识码!A文章编号!1008-6382200501-0046-031.引言HDLCHighIeveIDataLinkControI协议的同步RS422串行InteI公

2、司1991年提出了PCI总线是现在计算机电路通信该系统所用的器件技术成熟而且便于扩展能够实现中通用的一种扩展槽接口标准PCI总线最显著的特征是速多种协议的数据传输硬件结构如图l所示度快特别是2003年推出的PCI-X2.0标准提供的传输速率最高可达4.3GB/s目前PCI总线接口技术除了广泛应用于计算机接口中如声卡网卡等在一些高速数据传输系统中也需要用到PCI总线接口技术如高速数据采集和处理数字图形图像以及语音处理等方面得到了广泛的应用由于在不同的工程中对PCI接口的要求有所不同本文以CY7CO9449PV为基准采用PCI+DSP+CPLD的结构设计了一种高性价比的PCI总线接口电路用户根据

3、需要只需设图l硬件结构框图计转换后的总线接口或稍作修改即可适用于多种不同的工作环境使用相当灵活2.电路设计2.2芯片间的互联2.1系统实现方案为了节省硬件开销最大程度的优化电路结构降低成PCI总线接口电路的设计通常有两种方法一是选用本而又要保证速度和性能不受影响本设计要求FPGA通过购买IP核或直接利用VHDL语言来实现PCICY7C09449PV芯片上的双口RAM被映射为F206的片外数总线协议但PCI总线协议比较复杂实现的难度较大成本据存储空间Zl6C30的各个寄存器被映射为F206的片外I/较高不适合一般的开发这种方式只适用于可编程逻辑器0空间以实现对它们的访问DSP处理器F206的l

4、6位数件生产厂家生产PCI接口功能模块用户可直接使用二是据线和l3位地址线与PCI总线直接对接串行E2PR0M通选择专用的PCI接口芯片基于它来实现完整的PCI总线功过SCL和SDA连接但要注意这两个信号必须用l0k!电阻能将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口该上拉方案易实现成本较低且性能稳定2.3芯片选择本设计选用方案二基于专用的接口芯片2.3.lPCI接口芯片CY7C09449PV来设计PCI总线接口其主要的任务是在目前生产专用接口芯片的厂商主要有AMCC公司CY7C09449PV的基础之上采用PCI+DSP+CPLD的结构实PLX公司和Cypress公司AMCC公司生产的PC

5、I接口芯片现与PCI总线的高速数据传输同时与外围设备进行基于有S5920S5933S5935等PLX生主的PCI接口芯片主要有收稿日期!2004-10-20作者简介!曾光杰(1971-)!男!四川德阳人!重庆邮电学院应用技术学院二分院讲师!主要从事电子技术研究"46PCI9030~PCI9052~PCI9O54~PCI9080等多种芯片综合比较Z2.3.3CPLD芯片本设计中选用了Cypress公司CY7CO9449PVZ尽管该芯片的本系统中通用串行控制器Z16C3O的工作电压为#5VZ价格略贵一些Z但其对数据的处理速度和传输速度相当高ZCY7CO9449PV的PCI总线接口部分兼容5V和3

6、.3V信号Z且性能稳定另外Z它一个突出优点就是具有较大的存储空但对于局部总线接口部分只能工作在3.3VZ所以处理器的选间Z作为PCI接口控制器Z在需要进行大容量数据传输的场择只能兼顾一方在这里选用的TMS32OF2O6工作电压为合Z可大大减少计算机CPU的开销它还具有以下特点5VZ为了能与Z16C3O芯片无缝连接Z在与CY7CO9449PV的T与33Mhz时钟频率~32位数据宽度的PCI2.2标准完连接则需要电平转换电路Z以便由5伏得到CY7CO9449PV全兼容所需的3.3V电源Z常用的方法是选用专用电平转换芯片Z如＠既可作为PCI从属设备使用,也可作为PCI主控设备IDT72245本设计

7、为了简化电路Z降低成本Z提高系统的稳定使用性Z而是选用XiIinx公司的CPLD芯片XC95144XL来完成＠PCI总线接口部分Z能兼容3!~3.3!和5!信号环境主要是从以下三个方面考虑＠四个32位的先入先出FIFO缓存空间T芯片兼容5V和3.3V信号输入输出Z是个理想的电平＠局部总线可以与8位~16位和32位的处理器直接相转换的桥梁连＠CPLD完成板上的时序和逻辑控制Z同时完成电平转＠内置双端口RAM存储