מאפייני ביצועים של שבב ממשק PCI9052 וניתוח דוגמאות יישומים

"פרוטוקול אוטובוס PCI הוא מאוד מסובך. אם אתה מפתח לוח הרחבה PCI ומשתמש בשבב מערך לוגי שניתן לתכנות כדי להשלים את היישום של פרוטוקול PCI, עומס העבודה והקושי הם עצומים, ובדרך כלל נעשה שימוש בשבבי ממשק ייעודיים ל-PCI. שבב ממשק PCI9052 מוצג להלן.

"

מחבר: Wei Wenhua

אפיק PCI (Peripheral Component Interconnect) הוא אפיק מקומי שיכול לספק אפיק נתונים בעל ביצועים גבוהים למעבד הראשי ולציוד היקפי. בשנת 1992 החלו קבוצות רבות בראשות INTEL לתכנן את אפיק ה-PCI, ומפרט ה-V2.0 שלו שוחרר רשמית באפריל 1993. לאפיק ה-PCI יש מפרט קפדני, המבטיח לו תאימות טובה. כרטיסי הרחבה התואמים למפרט PCI ניתן להכניס לכל מערכת PCI לעבודה אמינה; אפיק ה-PCI יכול לספק קצב העברת נתונים גבוה מאוד (132MB/S); PCI לאפיק אין שום קשר למעבד, ואין לו שום קשר לתדר השעון. ניתן ליישם אותו על פלטפורמות שונות ותומך בריבוי מעבדים ובעבודה במקביל. לאפיק ה-PCI יש גם מדרגיות טובה. באמצעות גשר PCI-PCI, הוא יכול לאפשר הרחבה בלתי מוגבלת; אפיק PCI הוא מחליף את האוטובוס המקומי של VESA עם תכונת ה-Plug-and-Play שלו. ממשק PCI כולל סדרה של אוגרים. המידע באוגרים אלו מאפשר למחשב להגדיר באופן אוטומטי את כרטיס ה-PCI. אפיק PCI הוא כיום האפיק המתקדם ביותר במחשב.

פרוטוקול אוטובוס PCI הוא מאוד מסובך. אם אתה מפתח לוח הרחבה PCI ומשתמש בשבב מערך לוגי שניתן לתכנות כדי להשלים את היישום של פרוטוקול PCI, עומס העבודה והקושי הם עצומים, ובדרך כלל נעשה שימוש בשבבי ממשק ייעודיים ל-PCI. שבב ממשק PCI9052 מוצג להלן.

1 מבוא שבב PCI9052

PCI9052 הוא שבב ממשק שפותח על ידי PLX טכנולוגיה חברה ללוחות מתאמים להרחבה שיכולים לספק מצב היברידי PCI bus target (slave) בעל ביצועים גבוהים. ניתן לחבר את השבב למגוון אוטובוסים מקומיים, ותומך באוטובוס מקומי איטי יחסית עם קצב העברת פרץ של 132MB/S באפיק PCI. התצורה הניתנת לתכנות של ה-9052 מחוברת ישירות לאפיק המקומי של 8/16/32 סיביות מרובה או לא מרובה. מצבי 8-bit ו-16-bit מקלים על ההמרה הישירה של כרטיסי ISA לכרטיסי PCI.

1.1 מאפיינים עיקריים

(1) תואם לתכונות פרוטוקול PCI V2.1. שבב 9052 תואם לפרוטוקול PCI V2.1 ותומך בהתקני מתאם מצב עבדים בעלות פיתוח נמוכה. השבב תומך בהמרה מכרטיסי מתאם ISA לכרטיסי מתאם PCI.

(3) מחולל פסיקות. 9052 יכול ליצור פסיקת PCI משתי כניסות פסיקת אוטובוס מקומיות.

(4) שעון. ממשק האוטובוס המקומי 9052 פועל על שעון TTL ומייצר את השעון הפנימי הדרוש. שעון ה-TTL המקומי פועל באופן אסינכרוני עם שעון ה-PCI ומאפשר לאפיק המקומי לעבוד באופן עצמאי משעון ה-PCI. ניתן לחבר את שעון האפיק ה-PCI המאוחסן BCLKO לשעון האוטובוס המקומי LCLK.

(5) תצורת אוטובוס מקומי ניתנת לתכנות. 9052 תומך באפיק מקומי של 8/16/32 סיביות מרובה או לא מרובה. לשבב יש 4 בתים להפעלה, 26 קווי כתובת וקווי נתונים של 32/16/8 סיביות.

(6) קרא מצב ראשון. ה-9052 תומך במצב קריאה-ראשון, כלומר, ניתן לקרוא את הנתונים הנעלמים מראש מאוגר ה-FIFO הפנימי של 9052 לפני האפיק המקומי.

(7) נהג אוטובוס. כל אותות הבקרה, הכתובות והנתונים נוצרים ישירות על ידי 9052, המשמשים להנעת PCI ואוטובוסים מקומיים ללא מעגלי כונן נוספים.

(8) ממשק EEPROM טורי. 9052 מכיל ממשק EEPROM טורי לטעינת מידע תצורה, לטעינת מידע מכשיר מותאם ספציפי? זה מאוד שימושי. EEPROM טורי נחוץ גם בעת המרת 9052 למצב ממשק ISA.

(9) ארבעה אותות בחירת שבב מקומי. 9052 מספק ארבעה אותות לבחירת שבבים מקומיים, כתובת הבסיס והטווח של כל בחירת שבב ניתנים לתכנות עצמאית על ידי EEPROM טורי או הבקר הראשי

(10) חמישה מרחבי כתובת מקומיים. ניתן לתכנת את כתובת הבסיס והטווח של כל מרחב כתובות מקומי באופן עצמאי על ידי ה-EEPROM הטורי או הבקר הראשי.

(11) עיכוב באחסון קריאה/כתיבה ושמירת מחזור כתיבה. עבור אפיק ISA, ניתן לעכב את אות הקריאה/כתיבה מתחילת מחזור השעון.

(12) מצב המתנה של אוטובוס מקומי. אות לחיצת היד הנוסף של LRDYi משמש ליצירת מצבי המתנה שונים, ול-9052 יש מחולל מצב המתנה פנימי.

(13) מונה מראש הניתן לתכנות. ניתן לתכנת את מונה קדם הבריח של האוטובוס המקומי כמצב 0 (ללא הבריח מראש), 4, 8, 16 או ערך רציף (מונה טרום הבריח כבוי).

פונקציית 1.2 פינים

PCI9052 הוא מבנה אריזת PQFP מפלסטיק עם 160 פינים. הפונקציות של כל סיכה מופיעות בטבלה 1 עד טבלה 7 לפי בלוקים פונקציונליים.

2 השימוש בשבב PCI9052

שבב ממשק PCI9052 כממשק PCI כללי, אירועי היישום וההיקף שלו נרחבים. עם הירידה ההדרגתית במספר חריצי ההרחבה של ISA במחשבים האישיים עד לביטולם, חריצי הרחבת PCI הפכו לזרם המרכזי של תצורת לוחות האם של PC, ופיתוח לוחות הרחבה עתידיים חייב להתבסס על ממשק PCI.

עם זאת, לוחות הרחבה קיימים רבים עם ממשקי ISA, במיוחד לוחות ההרחבה עם כמה פונקציות מיוחדות שפותחו באופן עצמאי על ידי, איך לגרום להם להמשיך בשימוש בחריץ PCI, נראה מאוד משמעותי. להלן מתמקדים ביישום של שבב ממשק PCI9052 להמרה ישירה של לוח ההרחבה של ISA ללוח ההרחבה PCI.

2.1 מבוא למצב ממשק ISA

המבנה הפנימי של PCI9052 מכיל ממשק לוגי ISA עצמאי, שדרכו ניתן להשלים את ההמרה החלקה מ-ISA ל-PCI. הוא תומך בהתקני ISA עם רוחב נתונים של 8 סיביות ו-16 סיביות, שניתן למפות זיכרון או למפות I/O. מצב הקריאה-ראשון משמש לשיפור התפוקה של קריאת נתונים. ברגע שמצב ממשק ISA מופעל, PCI9052 מבצע רק פעולת מחזור בודד. בפרט, ה-EEPROM הטורי חייב לאפשר את מצב ממשק ISA.

2.1.1 שיטת תצורה

ישנן שתי דרכים להגדיר את PCI9052 למצב ממשק ISA.

שיטה 1: שריפת שיטת EEPROM טורית. השתמש בסופר כדי לכתוב את הנתונים לתוך ה-EEPROM הטורי, עיין בטבלה 8 כדי להשתמש בנתונים המתאימים. יש לציין כי עבור מצב ISA, פין LRESET# (132) חייב להיות תמיד גבוה, ולאשר שהפין MODE (68) מוגדר ל-0, שהוא במצב שאינו משולב.

שיטה 2: שיטת תצורה תרמית. השתמש באותם נתונים של שיטה 9052 כדי לתכנת EEPROM טורי מאפיק PCI דרך שבב PCI132. שיטה זו צריכה לשים לב לכך שהקוטביות של פין LRESET# (68) משתנה מנמוך לגבוה במצב ISA, ולאשר שפין MODE (0) מוגדר ל-XNUMX.

2.1.2 הערות תצורה

בעת קביעת התצורה למצב ממשק ISA, עליך לשים לב לנקודות הבאות:

① בעת גישה לפיני ממשק ISA, אנא עיין בתרשים הפינים של מצב C/ISA של פין PCI9052 לחיבור.

②רווח 0 מוקצה לגישה לזיכרון של ממשק ISA.

③חלל 1 מוקצה עבור גישת I/O של ממשק ISA.

④ לא משנה שהכתובת המקומית של רווח 0 נמצאת בטווח של CS0# או שהכתובת המקומית של רווח 1 היא בטווח של CS1#, גישת ISA חוקית.

⑤מחזור העבדים הסטנדרטי יכול להשתמש בחלל 2, ברווח 3 וב-EEPROM טורי כדי לגשת.

2.2 דוגמאות ליישום

דוגמה ליישום של an אֶלֶקטרוֹנִי בקר מתג ההעברה ניתן להלן. תפקידו של הבקר הוא לשלוח קוד בקרה C0H ליציאה 200H כאשר מזוהה מצב טריגר לשלוט על ממסר להשלמת פעולת המעבר. דוגמה זו נועדה להמחיש כיצד להשתמש ב-PCI9052 כדי להמיר מלוח הרחבה של ISA ללוח הרחבה PCI.

2.2.1 עיצוב חומרה

החומרה מעגל דיאגרמת המבנה של הבקר מוצגת כמו באיור 1.

המעגל מחולק לשלושה חלקים. החלק הראשון הוא קו אות החיבור בין 9052 לחריץ PCI. האותות הללו כוללים את אות ריבוי נתוני הכתובות AD? 31:0? , אות פקודת האוטובוס C/BE? 3:0? # ואותות בקרת פרוטוקול PCI PAR, FRAME#, IRDY#, TRDY#, STOP#, IDSEL, DEVSEL#, PERR#, SERR#. החלק השני הוא החיבור עם ה-EEPROM הטורי. ישנם ארבעה קווי אות: EESK, EEDO, EEDI ו-EECS. ניתן לצרוב את נתוני ה-EEPROM הסדרתיים מראש עם סופר או באינטרנט. החלק השלישי הוא החיבור בין 9052 למעגל היישום. בדוגמה זו, נעשה שימוש בעיקר באות האוטובוס המקומי של ISA. האם יש קו נתונים LAD? 7:0, שורת כתובת ISAA? 1:0? , לוס אנג'לס? 23:2? , קלט/פלט קריאה וכתיבה של קווי אות IOWR#, IORD#, תפס כתובת BALE.

2.2.2 עיצוב תוכנה

התוכנית מחולקת לשני חלקים. חלק אחד מקצה ערכים לכל אוגר תצורה של PCI9052 ומאתחל את השבב. החלק השני הוא התוכנית הראשית. המשימה היא לבצע שאילתה מתמשכת של ערכי המפתח הרלוונטיים ברישום. ברגע שהתנאים מתקיימים, הוא שולח קודי בקרה לנמל. התוכנית הושלמה בשפת DELPHI. הסיבה העיקרית לבחירה ב-DELPHI היא שניתן לקמפל אותו לקובץ הפעלה עצמאי ללא כל ספריית קישורים דינמית, התוכנה קצרה וחזקה והתאימות בין גרסאות DELPHI טובה יחסית. תרשים הזרימה של התוכנית מוצג כמו באיור 2.