PCI9030及其PCI总线接口电路设计

1、pci9030及其pci总线接口电路设计系统的卓越性能和较低的价格，使得越来越多从事自动测试的工程技术人员开头关注pxi的进展。而pxi总线是pci总线在仪器领域的扩展，可以将pxi总线分为pci总线和pxi扩展的总线两部分。将举行pci总线接口的设计，从而为设计 pxi模块仪器，组建pxi总线自动测试系统做好预备。目前，pci总线接口电路的实现主要有两种计划：一是采纳一片大容量实现pci总线接口规律；另一种是采纳asic芯片完成pci总线的接口电路。因为pci总线速度高，协议复杂，采纳第一种计划虽然应用很灵便，但是调试困难，开发周期长，而且采纳一片工业级可用于pci接口的 fpgacpld完

2、成pci总线接口功能，远比用法pci接口芯片的成本高。采纳其次种计划，功能强，价格低，稳定性好，开发周期较短。通过对上述两种接口计划的比较，从综合开发难度、芯片功能、开发速度和开发经费等方面考虑，在此采纳后一种计划完成pci总线的接口设计。1 pci9030芯片及其主要特点pci9030是全球最大的pci接口设备创造商plxtechnology于1999年3月推出的全新的32 b33 mhz pci目标设备接口芯片。它采纳plx先进的smartarget技术，不仅为各种应用提供了最大的灵便性，而且大大简化了系统设计，具有最高的性价比，能够满足各种应用的要求。plx方案用它替代应用广泛的pci9

3、050和pci9052。pci9030主要有以下特点；(1)采纳plx先进的smartarget技术，彻低兼容pci 22协议规范，pci突发传输速率高达132 mb，s，是第一个符合compactpci mg21标准的工业级目标设备接口芯片。(2)支持高达60 mhz的局部总线操作，突发传输模式下速率可达240 mbs，支持pci目标预取模式、pci目标可编程突发传输、pci目标延迟写模式和pmw(posted memory writes)模式。(3)资源丰盛，应用灵便。它支持5个pci to lo-cal地址空间，拥有9个通用io(gpios)，4个可编程片选(cs30)，中断发生器控制器

4、，支持 biglittleendian字节转换，可提供pci缓冲时钟(33 mhz)，局部总线可编程读写选通定时等。(4)局部总线的配置可编程，可支持复用或非复用模式的8位，16位或32位局部总线。(5)pci9030支持33 v，5 v电源容错，因此在采纳5 v电源的cpld时，不需要举行电平转换，可以挺直衔接，使得电路越发简洁。2 pci总线接口电路pci总线开关模块是在满足pci总线数据传输协议的前提下举行写数据和数据回读，完成pci总线的基本数据传送。写数据时经过锁存和驱动模块来驱动继电器工作，可以通过数据线回读继电器的状态，以推断数据传输的正确性，其原理框图1所示。下面以本模块为例介

5、绍pci总线接口设计过程。pci总线接口电路主要分为3个部分，即pci总线接口、局部总线接口、串行e2prom接口，2所示。lclk通过500 与bclk0衔接，为pci9030提供本地时钟信号。局部总线多路复用和非多路复用挑选是通过硬件实现。这里选用多路复用，故将pci9030的 mode引脚通过电阻上拉至33 v电源。边界扫描jtag不用法，pci9030引脚trst应当通过电阻接地。局部总线采纳8位数据总线，用法片选信号cso和cs1，通用接口信号gpio0和gpio1。普通状况，所要实现的功能电路会需要一定的规律控制，所以 pci9030提供的局部总线接口信号通常会引入fpgacpld

6、中，并实现控制规律以简化电路。实例中采纳epm7128sqc100-10实现局部控制规律。串行e2prom接口部分采纳93lc66b芯片，写数据信号(eedi)和读数据信号(eedo)需要接上拉电阻。另外，还有一些问题需要注重。假如不用边界扫描应将tdi和tdo衔接起来。在非热插拔系统中，应将pci9030的cpcisw引脚通过的电阻接地。局域总线按照局域总线时钟信号运行，并产生须要的内部时钟信号。该时钟与pci时钟异步运行。bclk0可以提供pci缓冲时钟，当其满足应用要求时，可以省去本地时钟芯片，否则需外接本地时钟信号产生芯片。在对e2prom编写配置信息前，插入pci板卡，bd_sel需

7、要上拉再接地才干进入系统，所以通过跳线接地，便利板卡调试。pci上的两个引脚prsnt1和prsnt2应按照实际最大功耗举行设置，详细设置见表1。4 板卡调试通常用法plxmon软件对板卡举行调试。在硬件没有错误，e2prom内容配置正确的状况下，将板卡插入pci插槽，启动plxmon后会自动识别已插入的pci板卡；然后就可以观看pci配置寄存器(pcr)和局部配置寄存器(lcr)的内容；观看和修改e2prom的内容。另外，用户还可以举行内存和io端口的读写。5 编写wdm驱动程序在windowsxp操作系统下编写wdm驱动程序，最常用的开发工具是 driverstudio和windriv-e

8、r。在此采纳driverstudio编写pci板卡的驱动程序。首先，按照driverstudio的图形向导建立wdm功能驱动程序框架，硬件挑选pci总线，填写device id，ven-dot。id，子系统id号和版本id号；然后添加所需类和资源，包括kiorange类、kmemoryrange类和设备接口、挑选读写存取方式、中断资源、按照需要添加控制码等。在生成驱动程序基本框架后，就要按照实际需求添加功能代码。因为pci9030为从设备芯片，不能主动发起总线传输，没有dma传输功能。因此，开发pci设备驱动程序wdm主要是实现对io映射空间和内存映射空间的拜访。通常利用driverstudi

9、o 提供的kiorange类和kmemoryrange类就可以容易的实现。pci基地址寄存器0专用于对本地配置寄存器的内存拜访；pci基地址寄存器1 专用于对本地配置寄存器的io拜访。通过拜访本地配置寄存器，可以充分利用pci9030芯片内的资源，包括中断控制器、gpio、片选、局部总线可编程读写选通定时等。编写完基本代码后，编译即可生成*sys和*inf文件。按照需要可对*inf文件做适当修改并拷贝到*sys文件所在的文件夹中，即可安装驱动程序。6 结 语正确的硬件电路衔接是pci板卡其他工作的基础和保证，否则会导致pci板卡根本上的失败。e2prom的配置是pci板卡能否正常工作的关键，一点小的问题都