PCI接口芯片应用论文

1、PCI接口芯片应用论文 摘要：CH361是一个简便易用的PCI总线通用接口芯片。可用于制作低成本的PCI总线的计算机板卡，同时也可以利用它把原来的ISA总线卡移植到PCI总线上。文中在介绍了CH361的特点、功能和工作模式的基础上，重点介绍了CH361与PCI总线、存储器、扩展ROM和IO端口的接口电路。 关键词：PCI总线；CH361；I/O端口映射；扩展ROM映射 主要特点 是一个简便易用的总线通用接口芯片。该器件在本地端提供了通用的位数据总线。由于其支持端口映射和扩展映射，因而可广泛应用于制作低成本的基于总线的计算机板卡，或者用于将原先基于总线的板卡移植到总线上。 的主要特点如下： 带有

2、通用位主动并行接口：包括位数据、位地址、读和写以及存储器读和写； 可以设定设备的设备标识（，等）； 支持长度达字节的端口； 允许本地硬件地址实现专用端口，可直接移植板卡到总线； 具有两种端口存取速度：分别为和； 支持直接映射容量为或者的扩展（）； 支持通过或者扩容窗口映射的、容量为的扩展； 支持扩展（）的写操作，同时支持存储器和闪存； 图2 内置预引导，可支持扩展模拟； 内置主设备接口，可挂接从设备； 支持本地设备数据等待，并可提供本地数据输入缓存； 内置的硬件计时单元，用于延时； 采用个脚的和两种形式； 采用了项专利技术和多项专有技术，低成本，简便易用。 引脚功能 接口芯片的引脚排列如图所示

3、。各引脚功能如表所列。 表1CH361的引脚功能描述 引脚号引脚名称类型引脚说明 20,61,80VCC电源+5V电源 1,21,60GND电源接地 64PCI_RST输入系统复位信号线 65PCI_CLK输入系统时钟信号线 25,1419,2223, 2532,6673,7679PCI_AD31PCI_AD0三态输出及输入地址、数据复用信号线 6,13,24,74PCI_CBE3PCI_CBE0输入总线命令、字节使能复用信号线 12PCI_PAR三态输出奇偶校验信号线 75PCI_IDSEL输入初始化设备选择信号线 7PCI_FRAME输入帧周期开始信号线 8PCI_IDRY输入发起设备准备

4、好信号线 9PCI_TRDY三态输出目标设备准备好信号线 10PCI_DEVSEL三态输出目标设备选中信号线 11PCI_STOP三态输出可用于INTA中断请求信号线，一般不连接 5158D7D0三态输出及输入8位数据信号线，各带40k上拉电阻，D7同时是I2C接口的SDA信号线 3339，4250A15A0输出16位地址信号线，A15A8可以独立控制输出，A15同时可以设定为I2C接口的SCL信号线 40IOP_RD输出I/O端口的读选通/使能，低电平有效 41IOP_WR输出I/O端口的写选通/使能，低电平有效 62MEM_RD输出扩展ROM或存储器的读选通/使能，低电平有效 63复用ME

5、M_WR输出扩展ROM或存储器的写选通/使能，低电平有效 IOP_HIT输入本地硬件地址请求，低电平有效，带上拉 59复用SYS_EX输出可以独立控制的输出信号线，可以设定为I2C接口的SCI信号线 IOP_WAIT输入本地设备数据等待请求，低电平有效，带上拉 EXT_WR输入本地数据输入缓存写使能，上升沿有效，带上拉 INT_REQ输入本地中断请求输入，低电平有效，带上拉 工作模式 为了在不增加引脚的前提下提供更多可用功能，对部分引脚进行了复用，并可通过“工作模式设定”进行功能选择。“工作模式设定”的具体方法如下：首先将本地端位数据信号线采用上拉或者下拉的方式设定为所需的高电平或者低电平，以

6、便在被复位后根据这些信号线的默认状态来设定工作模式以及参数；这些信号线在作为位数据总线被驱动时，由于一般外部设备的驱动电流不小于，所以，上拉或者下拉不会影响其对数据总线的驱动；另外，仅在复位后的内一次性设定工作模式及参数，所以，如果外部设备的驱动能力很小或者是采用集电极开路驱动，那么，系统仅在复位后的短时间内实现下拉，而在其余时间屏蔽下拉或者转换成上拉。表和表所列为设定工作模式和参数时所对应的数值（即高电平，即低电平）。 表2工作模式设定表 数据线数据线的设定说明设定值=0设定值=1 D0设定系统复位后A15地址线的默认值复位后为0复位后为1 D1选择PCI设备标识（ID）外部提供IDCH36

7、1默认1D D4选择复用引脚63的功能IOP_HITMEM_WR D5设定I/O端口存取速度、扩展ROM容量60ns、8kB240ns、32kB D7和D6提供给产品制造商使用，数据线的状态从PCI设备配置空41H中读取 表3引脚复用设定表 数据线D4-D3-D2的设定值选择复用引脚59引脚功能说明 D4-D3-D2=000或者100INT_REQ本地中断请求输入 D4-D3-D2=001IOP_WAIT本地设备数据等请求 D4-D3-D2=010EXT_WR本地数据输入缓存写使能 D4-D3=011或者110或者111SYS_EX独立控制输出，复位后为0 D4-D3-D2=101独立控制输出

8、，复位后为1 的典型应用 与总线的连接电路 图所示是与总线进行连接的接口电路，图中，电容用于电源退耦，而应分别并联在的三对电源引脚上。图中，总线的电源线引脚可以自由选择，但数量不得少于对。属于高频数字电路，因此，设计板需要参考总线规范。 与存储器的连接电路 图是与存储器的接口电路。图中，通过和与存储器（型号是）连接。因为只在设备配置空间中提供扩展基址寄存器，而计算机通常不会为设置扩展基址，所以在读写存储器前，需要设置扩展基址寄存器，以将存储器映射到存储器空间。也就是说，向的扩展基址置入地址值（该地址不能与其它设备的存储器地址相冲突，最低位置是为了启用扩展）后，即被映射到至的地址空间，这样，当计

9、算机读写地址的存储器时，实际上就是读写存储器的地址的内容。 如果将普通的换成双端口，则可以通过双端口存储器与外部的单片机或者交换数据。使用位数据总线，所以，向写入数据只能以字节为单位进行，但从读出数据则能够以字节、字、双字为单位进行。通过存储器与外部电路交换数据的实测速度可以达到每秒字节。 连接扩展 图是与扩展的接口电路。可通过与芯片（型号是）进行连接。它支持和闪存，容量可以是或者。如果将用于地址线，则最大容量可达。一般情况下可以直接支持容量的扩展（即芯片的容量），也可以在扩展的程序中通过控制地址线支持容量的芯片。下拉电阻用于的工作模式设定，因为图中的数据线连接了下拉电阻，所以，系统复位后，地

10、址线为低电平以选择的低（地址为），而在需要读取的高时（地址为），可以通过写芯片控制寄存器的位来重新设定地址线，连接地址线时与的用法类似。另外，由于扩展中的内容通常被复制到内存中，所以需要设置的扩展基址以重新将映射到存储器空间。的引脚不仅能用作地址线，还可以自由控制，例如在需要同时连接和时，可通过切换两者的片选。机中的扩展相当于一个电子盘，如果在其中写入引导程序和应用程序，那么，即使计算机没有硬盘和操作系统，扩展中的引导程序和应用程序也能够控制计算机以实现某些特定的功能。如，无硬盘机用于工业控制或控制作业流程等。 端口应用 图是的应用接口电路。利用读选通使能和写选通使能可控制的译码使能，然后由对

11、地址进行译码即可输出路读控制和路写控制，再经输入缓冲和锁存输出，即可获得组每组位缓冲输入和组每组位锁存输出。如将的基址设定为，则读取端口就是读取第一组缓冲输入，写入端口就是写入第二组锁存输出。如果没有连接扩展或者存储器，则空闲的地址线以及便可直接作为输出控制线。地址设定寄存器在系统复位后为低电平，并且只能以字为单位进行读写。如要设定为高电平为低电平其它位保持不变，则首先必须读取该寄存器，然后将读出数据中的位置、位置，最后再写回该寄存器。图是一个简单示例，的输入输出信号与兼容，因而可以连接等芯片，由于其输出引脚的驱动电流大于，因而可以在串接限流电阻后驱动。此外，还提供了根地址线以可用于地址译码，但由于偏移地址至范围为专用功能寄存器的地址，所以地址译码只对偏移地址至范围有效，且长