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高速PCI總線接口卡的開發(fā)
摘要：從系統(tǒng)的角度介紹高速PCI總線接口卡開發(fā)的整個過程，其中包括硬件電路的設計制作和軟件驅(qū)動的開發(fā)。介紹一些從實際設計過程中得出的應該注意的細節(jié)等。關鍵詞：PCI總線 PCI9052 TMS320LF2407 雙端口RAM
PCI總線技術(shù)已經(jīng)應用于形形色色的微機接口中。同在聲卡、網(wǎng)卡甚至有些顯示都是基于PCI總線技術(shù)的，一些高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中也需要用到PCI總線技術(shù)。PCI總線技術(shù)的出現(xiàn)是為了解決由于微機總線的低速度和微處理器的高速度而造成的數(shù)據(jù)傳輸瓶勁問題，PCI局部總線是在ISA總線和CPU總線之間增加的一級總線。由于獨立于CPU的結(jié)構(gòu)，該總線增加了一種獨特的中間緩沖器的設計，從而與CPU及時鐘頻率無關，用戶可以將一些高速外設直接掛到CPU總線上，使之與其相匹配。PCI局部總線使得PC系列微機結(jié)構(gòu)也隨之升級為現(xiàn)在的基于PCI總線的三級總線結(jié)構(gòu)。PC機的三級總線結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1 PCI總線接口卡的開發(fā)
PCI局部總線最顯著的特征是速度快。ISA總線的傳輸速率為5MB/s，EISA總線的傳輸速率為33MB/s，PCI1.0標準定義的總線傳輸速率為132MB/s，PCI2.0標準定義的總線傳輸速率為264MB/s，PCI2.1和PCI2.2標準定義的總線傳輸速率為512MB/s。而新一代PCI-X技術(shù)則在原有PCI總線技術(shù)的基礎上增加了許多新的技術(shù)特征，利用PCI-X技術(shù)可以為千兆以太網(wǎng)卡、基于Ultra SCSI320的磁盤陣列控制器等高數(shù)據(jù)吞吐量的設備提供足夠的寬帶。1999年PCISIG（PCI特別興趣小組發(fā)布的PCI-X1.0標準最高可提供1GB/s的傳輸速率，而2003年推出的PCI-X2.0標準則最高可提供4.3GB/s的傳輸速率。
目前，PCI總線接口電路的選擇主要有兩種方案。一種是選用可編輯邏輯器件（PLD）。使用PLD，用戶可以靈活地開發(fā)出適合自己需要的具有特定功能的芯片，但PCI總線協(xié)議比較復雜，設計PCI控制接口難度較大，對于一般的工程項目來說，成本較大�，F(xiàn)在有許多生產(chǎn)可編程邏輯器件的廠商都提供經(jīng)過嚴格測試的PCI接口功能模塊，用戶只需進行組合即可。另一種是選用PCI專用芯片組（又稱橋接電路），通過專用芯片來實現(xiàn)完整的PCI主控模塊和目標模塊的功能，將復雜的PCI總線接口轉(zhuǎn)換為相對簡單的用戶接口，用戶只需設計轉(zhuǎn)換后的總線接口。本設計中選用PCI總線專用接口芯片來開發(fā)接口卡。
1.1 接口芯片介紹
PCI總線接口電路又分為主控設備和目標設備。主控設備可以控制總線，驅(qū)動地址、數(shù)據(jù)和控制信號；目標設備不能啟動總線操作，只能依賴于主控設備從其中讀取數(shù)據(jù)或向其傳送數(shù)據(jù)。主控設備芯片價格比較高，目標設備芯片價格則比較便宜，而且目標設備芯片比較簡單、易于操作。
目前兩大PCI專用接口芯片生產(chǎn)商是AMCC公司和PLX公司。AMCC公司的PCI接口芯片有S5920、S5933、S5935等。S5920是目標設備芯片；S5933既可以設置為主控設備芯片，又可以設置為目標設備芯片；S5935是S5933的改進版，同樣既可以設置為主控設備芯片，也可以設置為目標設備芯片。PLX公司在PCI接口芯片的設置生產(chǎn)中首屈一指，其目標設備芯片產(chǎn)品主要有PCI9030、PCI9052和PCI9050，PCI9050和PCI9052可以運用于ISA卡轉(zhuǎn)接PCI的設計中，PCI9030是專門為嵌入式系統(tǒng)設計的；主控設備芯片產(chǎn)品主要有PCI9054、PCI9080和PCI9060，PCI9060是最早的32位主控設備芯片，PCI9080是PCI9060的后繼產(chǎn)品，而PCI9054則是一種性價比很高的芯片，其
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