Karakteristik kinerja chip antarmuka PCI9052 dan analisis contoh aplikasi

Pembaruan: 23 Maret 2024

"Protokol bus PCI sangat rumit. Jika Anda mengembangkan papan ekspansi PCI dan menggunakan chip array logika yang dapat diprogram untuk menyelesaikan implementasi protokol PCI, beban kerja dan kesulitannya sangat besar, dan chip antarmuka khusus PCI biasanya digunakan. Chip antarmuka PCI9052 diperkenalkan di bawah ini.

"

Pengarang: Wei Wenhua

Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) adalah bus lokal yang dapat menyediakan bus data berkinerja tinggi untuk CPU utama dan periferal. Pada tahun 1992, banyak kelompok yang dipimpin oleh INTEL mulai merancang bus PCI, dan spesifikasi V2.0-nya secara resmi dirilis pada April 1993. Bus PCI memiliki spesifikasi yang ketat, yang memastikan bahwa bus tersebut memiliki kompatibilitas yang baik. Kartu ekspansi yang sesuai dengan spesifikasi PCI dapat dimasukkan ke dalam sistem PCI apa pun untuk bekerja dengan andal; bus PCI dapat memberikan kecepatan transfer data yang sangat tinggi (132MB/S); PCI Bus tidak ada hubungannya dengan CPU, dan tidak ada hubungannya dengan frekuensi clock. Ini dapat diterapkan ke berbagai platform dan mendukung multi-prosesor dan pekerjaan bersamaan. Bus PCI juga memiliki skalabilitas yang baik. Melalui jembatan PCI-PCI, dapat memungkinkan ekspansi tanpa batas; Bus PCI Ini menggantikan bus lokal VESA dengan fitur plug-and-play. Antarmuka PCI mencakup serangkaian register. Informasi dalam register ini memungkinkan komputer untuk secara otomatis mengkonfigurasi kartu PCI. Bus PCI saat ini merupakan bus tercanggih di PC.

Protokol bus PCI sangat rumit. Jika Anda mengembangkan papan ekspansi PCI dan menggunakan chip array logika yang dapat diprogram untuk menyelesaikan implementasi protokol PCI, beban kerja dan kesulitannya sangat besar, dan chip antarmuka khusus PCI biasanya digunakan. Chip antarmuka PCI9052 diperkenalkan di bawah ini.

1 pengenalan chip PCI9052

PCI9052 adalah chip antarmuka yang dikembangkan oleh PLX Teknologi Perusahaan untuk papan adaptor ekspansi yang dapat menyediakan mode target bus PCI (slave) berkinerja tinggi hybrid. Chip ini dapat dihubungkan ke berbagai bus lokal, dan mendukung bus lokal yang relatif lambat dengan kecepatan transfer burst 132MB/S pada bus PCI. Konfigurasi 9052 yang dapat diprogram terhubung langsung ke bus lokal 8/16/32-bit multipleks atau non-multipleks. Mode 8-bit dan 16-bit memfasilitasi konversi langsung kartu ISA ke kartu PCI.

1.1 Fitur utama

(1) Kompatibel dengan fitur protokol PCI V2.1. Chip 9052 kompatibel dengan protokol PCI V2.1 dan mendukung perangkat adaptor mode slave dengan biaya pengembangan rendah. Chip ini mendukung konversi dari kartu adaptor ISA ke kartu adaptor PCI.

(3) Menghentikan generator. 9052 dapat menghasilkan interupsi PCI dari dua input interupsi bus lokal.

(4) Jam. Antarmuka bus lokal 9052 berjalan pada jam TTL dan menghasilkan jam internal yang diperlukan. Jam TTL lokal bekerja secara asinkron dengan jam PCI dan memungkinkan bus lokal bekerja secara independen dari jam PCI. Jam bus PCI buffer BCLKO dapat dihubungkan ke jam bus lokal LCLK.

(5) Konfigurasi bus lokal yang dapat diprogram. 9052 mendukung bus lokal 8/16/32bit multipleks atau non-multipleks. Chip ini memiliki 4 byte untuk diaktifkan, 26 baris alamat, dan jalur data 32/16/8bit.

(6) Baca mode pertama. 9052 mendukung mode baca-pertama, yaitu, data pra-latched dapat dibaca dari register FIFO internal 9052 sebelum bus lokal.

(7) Sopir bus. Semua sinyal kontrol, alamat, dan data dihasilkan secara langsung oleh 9052, yang digunakan untuk menggerakkan PCI dan bus lokal tanpa sirkuit penggerak tambahan.

(8) Antarmuka EEPROM serial. 9052 berisi antarmuka EEPROM serial untuk memuat informasi konfigurasi, untuk memuat informasi perangkat khusus yang disesuaikan? Ini sangat berguna. Serial EEPROM juga diperlukan saat mengonversi 9052 ke mode antarmuka ISA.

(9) Empat sinyal pemilihan chip lokal. 9052 menyediakan empat sinyal pemilihan chip lokal, alamat dasar dan jangkauan setiap pemilihan chip dapat diprogram secara independen oleh EEPROM serial atau pengontrol utama

(10) Lima ruang alamat lokal. Alamat dasar dan jangkauan setiap ruang alamat lokal dapat diprogram secara independen oleh EEPROM serial atau pengontrol utama.

(11) Penundaan penyimpanan baca/tulis dan retensi siklus tulis. Untuk bus ISA, sinyal baca/tulis dapat ditunda dari awal siklus clock.

(12) Status tunggu bus lokal. Sinyal jabat tangan LRDYi tambahan digunakan untuk menghasilkan berbagai status tunggu, dan 9052 memiliki generator status tunggu internal.

(13) Penghitung pra-latch yang dapat diprogram. Penghitung pre-latch bus lokal dapat diprogram sebagai mode 0 (tanpa pre-latch), 4, 8, 16 atau nilai kontinu (pre-latch counter off).

1.2 fungsi Pin

PCI9052 adalah struktur paket PQFP plastik 160-pin. Fungsi masing-masing pin tercantum pada Tabel 1 hingga Tabel 7 sesuai dengan blok fungsionalnya.

2 Penggunaan chip PCI9052

Chip antarmuka PCI9052 sebagai antarmuka PCI umum, kesempatan dan cakupan aplikasinya luas. Dengan penurunan bertahap dalam jumlah slot ekspansi ISA di PC hingga dibatalkan, slot ekspansi PCI telah menjadi arus utama konfigurasi motherboard PC, dan pengembangan papan ekspansi masa depan harus didasarkan pada antarmuka PCI.

Namun, banyak papan ekspansi yang ada dengan antarmuka ISA, terutama papan ekspansi dengan beberapa fungsi khusus yang dikembangkan sendiri, bagaimana membuatnya terus digunakan di slot PCI, tampaknya sangat berarti. Berikut ini berfokus pada penerapan chip antarmuka PCI9052 untuk secara langsung mengubah papan ekspansi ISA ke papan ekspansi PCI.

2.1 Pengenalan mode antarmuka ISA

Struktur internal PCI9052 berisi antarmuka logika ISA independen, di mana konversi mulus dari ISA ke PCI dapat diselesaikan. Ini mendukung perangkat ISA dengan lebar data 8-bit dan 16-bit, yang dapat dipetakan memori atau dipetakan I/O. Mode baca-pertama digunakan untuk meningkatkan throughput membaca data. Setelah mode antarmuka ISA diaktifkan, PCI9052 hanya melakukan operasi satu siklus. Secara khusus, EEPROM serial harus mengaktifkan mode antarmuka ISA.

2.1.1 Metode konfigurasi

Ada dua cara untuk mengkonfigurasi PCI9052 untuk mode antarmuka ISA.

Metode 1: Membakar metode EEPROM serial. Gunakan penulis untuk menulis data ke EEPROM serial, lihat Tabel 8 untuk menggunakan data yang sesuai. Perlu dicatat bahwa, untuk mode ISA, pin LRESET# (132) harus selalu tinggi, dan pastikan bahwa pin MODE (68) diatur ke 0, yang dalam mode non-multipleks.

Metode 2: Metode konfigurasi termal. Gunakan data yang sama dari metode satu untuk memprogram EEPROM serial dari bus PCI melalui chip PCI9052. Metode ini perlu memperhatikan bahwa polaritas pin LRESET# (132) berubah dari rendah ke tinggi dalam mode ISA, dan pastikan bahwa pin MODE (68) diatur ke 0.

2.1.2 Catatan Konfigurasi

Saat mengonfigurasi untuk mode antarmuka ISA, Anda harus memperhatikan poin-poin berikut:

Saat mengakses pin antarmuka ISA, lihat diagram pin mode C/ISA dari pin PCI9052 untuk menghubungkan.

Spasi 0 dialokasikan untuk akses memori antarmuka ISA.

Ruang 1 dialokasikan untuk akses I/O antarmuka ISA.

Tidak masalah alamat lokal ruang 0 berada dalam kisaran CS0# atau alamat lokal ruang 1 berada dalam kisaran CS1#, akses ISA tetap valid.

Siklus budak standar dapat menggunakan ruang 2, ruang 3 dan EEPROM serial untuk mengakses.

2.2 Contoh aplikasi

Contoh aplikasi dari Elektronik pengontrol sakelar transfer diberikan di bawah ini. Fungsi controller adalah mengirimkan kode kontrol C0H ke port 200H ketika kondisi pemicu terdeteksi untuk mengontrol menyampaikan untuk menyelesaikan tindakan switching. Contoh ini dimaksudkan untuk mengilustrasikan cara menggunakan PCI9052 untuk mengonversi dari papan ekspansi ISA ke papan ekspansi PCI.

2.2.1 Desain perangkat keras

Perangkat keras sirkit diagram struktur pengontrol ditunjukkan seperti pada Gambar 1.

Sirkuit ini dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama adalah jalur sinyal koneksi antara 9052 dan slot PCI. Sinyal-sinyal ini termasuk sinyal multiplexing data alamat AD? 31:0? , Sinyal perintah bus C/BE? 3:0? # Dan sinyal kontrol protokol PCI PAR, FRAME#, IRDY#, TRDY#, STOP#, IDSEL, DEVSEL#, PERR#, SERR#. Bagian kedua adalah koneksi dengan EEPROM serial. Ada empat jalur sinyal: EESK, EEDO, EEDI dan EECS. Data EEPROM serial dapat dibakar terlebih dahulu dengan penulis atau online. Bagian ketiga adalah hubungan antara 9052 dan sirkuit aplikasi. Dalam contoh ini, sinyal bus lokal ISA terutama digunakan. Apakah ada jalur data LAD? 7:0, baris alamat ISAA? 1:0? , LA? 23:2? , I/O membaca dan menulis jalur sinyal IOWR#, IORD#, gerendel alamat BALE.

2.2.2 Desain perangkat lunak

Program ini dibagi menjadi dua bagian. Satu bagian memberikan nilai ke setiap register konfigurasi PCI9052 dan menginisialisasi chip. Bagian lainnya adalah program utama. Tugasnya adalah terus-menerus menanyakan nilai kunci yang relevan di registri. Setelah kondisi terpenuhi, ia mengirimkan kode kontrol ke port. Program ini diselesaikan dalam bahasa DELPHI. Alasan utama memilih DELPHI adalah dapat dikompilasi menjadi file executable independen tanpa pustaka tautan dinamis, programnya pendek dan kuat, dan kompatibilitas antara versi DELPHI relatif baik. Diagram alir program ditunjukkan seperti pada Gambar 2.

Tautan:   SKIIP31NAB12T11 TPS24751RUVR