خصائص أداء رقاقة واجهة PCI9052 وتحليل أمثلة التطبيق

"بروتوكول ناقل PCI معقد للغاية. إذا قمت بتطوير لوحة توسيع PCI واستخدمت شريحة صفيف منطقية قابلة للبرمجة لإكمال تنفيذ بروتوكول PCI ، فإن عبء العمل والصعوبة ضخمة ، ويتم استخدام رقائق واجهة PCI المخصصة بشكل عام. يتم تقديم شريحة واجهة PCI9052 أدناه.

"

المؤلف: وي وينهوا

ناقل PCI (Peripheral Component Interconnect) هو ناقل محلي يمكنه توفير ناقل بيانات عالي الأداء لوحدة المعالجة المركزية الرئيسية والأجهزة الطرفية. في عام 1992 ، بدأت العديد من المجموعات بقيادة INTEL في تصميم ناقل PCI ، وتم إصدار مواصفات V2.0 رسميًا في أبريل 1993. تتميز ناقل PCI بمواصفات صارمة ، مما يضمن توافقها جيدًا. يمكن إدخال بطاقات التوسيع التي تتوافق مع مواصفات PCI في أي نظام PCI للعمل بشكل موثوق ؛ يمكن أن يوفر ناقل PCI معدل نقل بيانات مرتفع جدًا (132 ميجابايت / ثانية) ؛ PCI لا علاقة للحافلة بوحدة المعالجة المركزية ولا علاقة لها بتردد الساعة. يمكن تطبيقه على منصات مختلفة ويدعم المعالجات المتعددة والعمل المتزامن. يحتوي ناقل PCI أيضًا على قابلية تطوير جيدة. من خلال جسر PCI-PCI ، يمكن أن يسمح بتوسيع غير محدود ؛ ناقل PCI يستبدل ناقل VESA المحلي بميزة التوصيل والتشغيل. تتضمن واجهة PCI سلسلة من السجلات. تسمح المعلومات الموجودة في هذه السجلات للكمبيوتر بتكوين بطاقة PCI تلقائيًا. يعد ناقل PCI حاليًا الناقل الأكثر تقدمًا على جهاز الكمبيوتر.

بروتوكول ناقل PCI معقد للغاية. إذا قمت بتطوير لوحة توسيع PCI واستخدمت شريحة صفيف منطقية قابلة للبرمجة لإكمال تنفيذ بروتوكول PCI ، فإن عبء العمل والصعوبة ضخمة ، ويتم استخدام رقائق واجهة PCI المخصصة بشكل عام. يتم تقديم شريحة واجهة PCI9052 أدناه.

1 مقدمة رقاقة PCI9052

PCI9052 عبارة عن شريحة واجهة تم تطويرها بواسطة PLX تكنولوجيا شركة للوحات محول التوسعة التي يمكنها توفير وضع الهدف (التابع) لناقل PCI المختلط عالي الأداء. يمكن توصيل الشريحة بمجموعة متنوعة من الحافلات المحلية، وتدعم الناقل المحلي البطيء نسبيًا مع معدل نقل متتابع يبلغ 132 ميجابايت/ثانية على ناقل PCI. يرتبط التكوين القابل للبرمجة 9052 مباشرة بالحافلة المحلية متعددة الإرسال أو غير متعددة الإرسال 8/16/32 بت. يعمل الوضعان 8 بت و16 بت على تسهيل التحويل المباشر لبطاقات ISA إلى بطاقات PCI.

1.1 الميزات الرئيسية

(1) متوافق مع ميزات بروتوكول PCI V2.1. شريحة 9052 متوافقة مع بروتوكول PCI V2.1 وتدعم أجهزة مهايئ وضع الرقيق منخفضة التكلفة. تدعم الرقاقة التحويل من بطاقات مهايئ ISA إلى بطاقات مهايئ PCI.

(3) مولد المقاطعة. 9052 يمكن أن تولد مقاطعة PCI من مدخلي مقاطعة ناقل محلي.

(4) الساعة. تعمل واجهة الناقل المحلي 9052 على ساعة TTL وتقوم بإنشاء الساعة الداخلية الضرورية. تعمل ساعة TTL المحلية بشكل غير متزامن مع ساعة PCI وتسمح للحافلة المحلية بالعمل بشكل مستقل عن ساعة PCI. يمكن توصيل ساعة ناقل PCI المخزنة BCLKO بساعة الناقل المحلي LCLK.

(5) تكوين ناقل محلي قابل للبرمجة. 9052 يدعم ناقل محلي متعدد الإرسال أو غير متعدد الإرسال 8/16/32 بت. تحتوي الشريحة على 4 بايت للتمكين ، و 26 سطر عنوان ، وخطوط بيانات 32/16 / 8 بت.

(6) قراءة الوضع الأول. يدعم 9052 وضع القراءة أولاً ، أي أنه يمكن قراءة البيانات المغلق مسبقًا من 9052 سجل FIFO الداخلي قبل الناقل المحلي.

(7) سائق الحافلة. يتم إنشاء جميع إشارات التحكم والعنوان والبيانات مباشرة بواسطة 9052 ، والتي تُستخدم لقيادة PCI والحافلات المحلية بدون دوائر محرك إضافية.

(8) واجهة EEPROM التسلسلية. 9052 يحتوي على واجهة EEPROM التسلسلية لتحميل معلومات التكوين ، لتحميل معلومات جهاز معدّل محدد؟ هذا مفيد جدا. المسلسل EEPROM ضروري أيضًا عند تحويل 9052 إلى وضع واجهة ISA.

(9) أربع إشارات اختيار شرائح محلية. يوفر 9052 أربع إشارات تحديد شرائح محلية ، ويمكن برمجة العنوان الأساسي ونطاق كل شريحة بشكل مستقل عن طريق EEPROM التسلسلي أو وحدة التحكم الرئيسية

(10) خمس مساحات عناوين محلية. يمكن برمجة العنوان الأساسي ونطاق كل مساحة عنوان محلي بشكل مستقل بواسطة EEPROM التسلسلي أو وحدة التحكم الرئيسية.

(11) قراءة / كتابة تأخير التخزين وكتابة احتفاظ الدورة. بالنسبة لناقل ISA ، يمكن تأخير إشارة القراءة / الكتابة من بداية دورة الساعة.

(12) حالة انتظار الحافلات المحلية. يتم استخدام إشارة مصافحة LRDYi الإضافية لإنشاء حالات انتظار مختلفة ، ويحتوي 9052 على مولد حالة انتظار داخلي.

(13) عداد ما قبل المزلاج القابل للبرمجة. يمكن برمجة العداد المسبق للناقل المحلي على أنه 0 (بدون مزلاج مسبق) أو 4 أو 8 أو 16 أو وضع القيمة المستمرة (إيقاف تشغيل عداد المزلاج المسبق).

1.2 وظيفة دبوس

PCI9052 عبارة عن هيكل حزمة PQFP بلاستيكي 160 دبوس. يتم سرد وظائف كل دبوس في الجدول 1 إلى الجدول 7 وفقًا للكتل الوظيفية.

2 استخدام رقاقة PCI9052

رقاقة واجهة PCI9052 كواجهة PCI عامة ، ومناسبات التطبيق ونطاقها واسع النطاق. مع الانخفاض التدريجي في عدد فتحات توسعة ISA في أجهزة الكمبيوتر حتى يتم إلغاؤها ، أصبحت فتحات توسيع PCI هي الاتجاه السائد لتكوين اللوحة الأم للكمبيوتر الشخصي ، ويجب أن يعتمد تطوير لوحات التوسيع المستقبلية على واجهة PCI.

ومع ذلك ، فإن العديد من لوحات التوسيع الحالية مع واجهات ISA ، وخاصة لوحات التوسيع مع بعض الوظائف الخاصة التي طورتها نفسي بشكل مستقل ، وكيفية جعلها تستمر في الاستخدام في فتحة PCI ، تبدو مفيدة للغاية. يركز ما يلي على تطبيق شريحة واجهة PCI9052 لتحويل لوحة توسيع ISA مباشرة إلى لوحة توسيع PCI.

2.1 مقدمة إلى وضع واجهة ISA

يحتوي الهيكل الداخلي لـ PCI9052 على واجهة منطق ISA مستقلة ، يمكن من خلالها إكمال التحويل السلس من ISA إلى PCI. وهو يدعم أجهزة ISA ذات عرض البيانات 8 بت و 16 بت ، والتي يمكن تعيينها على الذاكرة أو تعيين الإدخال / الإخراج. يُستخدم وضع القراءة أولاً لتحسين إنتاجية بيانات القراءة. بمجرد تمكين وضع واجهة ISA ، يقوم PCI9052 بتنفيذ عملية دورة واحدة فقط. على وجه الخصوص ، يجب أن تقوم EEPROM التسلسلي بتمكين وضع واجهة ISA.

2.1.1 طريقة التكوين

هناك طريقتان لتكوين PCI9052 لوضع واجهة ISA.

الطريقة 1: حرق طريقة EEPROM التسلسلية. استخدم الكاتب لكتابة البيانات في EEPROM التسلسلي ، ارجع إلى الجدول 8 لاستخدام البيانات المناسبة. وتجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة لوضع ISA ، يجب أن يكون دبوس LRESET # (132) مرتفعًا دائمًا ، وتأكد من ضبط طرف MODE (68) على 0 ، وهو في الوضع غير متعدد الإرسال.

الطريقة 2: طريقة التكوين الحراري. استخدم نفس بيانات الطريقة الأولى لبرمجة EEPROM التسلسلي من ناقل PCI عبر شريحة PCI9052. تحتاج هذه الطريقة إلى الانتباه إلى أن قطبية دبوس LRESET # (132) تتغير من منخفض إلى مرتفع في وضع ISA ، وتأكيد أن دبوس MODE (68) مضبوط على 0.

2.1.2 ملاحظات التكوين

عند التهيئة لوضع واجهة ISA ، يجب الانتباه إلى النقاط التالية:

①عند الوصول إلى دبابيس واجهة ISA ، يرجى الرجوع إلى مخطط دبوس وضع C / ISA الخاص بدبوس PCI9052 للاتصال.

تم تخصيص مساحة 0 للوصول إلى الذاكرة لواجهة ISA.

تم تخصيص مساحة 1 لوصول الإدخال / الإخراج لواجهة ISA.

④ بغض النظر عن العنوان المحلي للمسافة 0 في نطاق CS0 # أو أن العنوان المحلي للمساحة 1 يقع في نطاق CS1 # ، فإن وصول ISA صالح.

⑤ يمكن أن تستخدم دورة الرقيق القياسية المساحة 2 ، والمساحة 3 ، و EEPROM التسلسلي للوصول إليها.

2.2 أمثلة التطبيق

مثال تطبيقي لملف إلكتروني ويرد أدناه جهاز التحكم في مفتاح التحويل. تتمثل وظيفة وحدة التحكم في إرسال رمز تحكم C0H إلى المنفذ 200H عند اكتشاف حالة تشغيل للتحكم في المرحل لإكمال إجراء التحويل. يهدف هذا المثال إلى توضيح كيفية استخدام PCI9052 للتحويل من لوحة توسيع ISA إلى لوحة توسيع PCI.

2.2.1 تصميم الأجهزة

الأجهزة الدارة الكهربائية يظهر مخطط هيكل وحدة التحكم كما في الشكل 1.

الدائرة مقسمة إلى ثلاثة أجزاء. الجزء الأول هو خط إشارة الاتصال بين 9052 وفتحة PCI. وتشمل هذه الإشارات إشارة تعدد إرسال بيانات العنوان AD؟ 31: 0؟ ، إشارة أمر الحافلة C / BE؟ 3: 0؟ # وإشارات التحكم في بروتوكول PCI ، PAR ، FRAME # ، IRDY # ، TRDY # ، STOP # ، IDSEL ، DEVSEL # ، PERR # ، SERR #. الجزء الثاني هو الاتصال مع EEPROM التسلسلي. هناك أربعة خطوط إشارة: EESK و EEDO و EEDI و EECS. يمكن نسخ بيانات EEPROM التسلسلية مسبقًا مع كاتب أو عبر الإنترنت. الجزء الثالث هو الاتصال بين 9052 ودائرة التطبيق. في هذا المثال ، يتم استخدام إشارة ناقل ISA المحلية بشكل أساسي. هل يوجد خط بيانات LAD؟ 7: 0 ، سطر العنوان ISAA؟ 1: 0؟ ، LA؟ 23: 2؟ ، I / O قراءة وكتابة خطوط الإشارة IOWR # ، IORD # ، مزلاج العنوان BALE.

2.2.2 تصميم البرمجيات

البرنامج مقسم إلى جزئين. يقوم جزء واحد بتعيين قيم لكل سجل تكوين لـ PCI9052 ويقوم بتهيئة الشريحة. الجزء الآخر هو البرنامج الرئيسي. وتتمثل المهمة في الاستعلام باستمرار عن القيم الأساسية ذات الصلة في السجل. بمجرد استيفاء الشروط ، يرسل رموز التحكم إلى المنفذ. اكتمل البرنامج بلغة دلفي. السبب الرئيسي لاختيار DELPHI هو أنه يمكن تجميعه في ملف مستقل قابل للتنفيذ بدون أي مكتبة ارتباط ديناميكي ، والبرنامج قصير وقوي ، والتوافق بين إصدارات DELPHI جيد نسبيًا. يظهر مخطط تدفق البرنامج كما في الشكل 2.