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PCI总线协议管理论文

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PCI 总线协议管理论文 摘要:采纳 FPGA 技术,在 ALTERA 公司的 FLEX6000 系列芯 片 上 实 现 了 从 设 备 模 式 PCI 总 线 的 简 化 协 议 , 并 给 出 了Windows9x 系统下的虚拟设备驱动程序,提供了与应用程序的接口。实现结果表明:该设备结构灵活,功能可靠,有利于与其它模块实现单片集成应用。本系统已应用在数据采集和处理、图像处理等方面。 关键词:PCI 总线协议现场可编程门阵列虚拟设备驱动 目前,许多公司都提出了新型的计算机高速总线,如Arapahoe 总线标准和 HyperTransport 技术,但各协议互不兼容,没有形成统一标准。作为传统的通用局部总线,PCI 总线仍然占据着主流个人电脑市场,具有坚韧的生命力。 现在市面上存在着各种 PCI 接口芯片,如 AMCC 公司的S5933,PLX 的 9080 系列等。专用芯片可以实现完整的 PCI 主设备与从设备模式的接口功能,将复杂的 PCI 总线接口转化相对简单的用户接口,但系统结构受接口芯片的限制,不能灵活地设计目标系统,且成本较高。本文使用符合 PCI 电气特性的 FPGA 芯片进行简化的 PCI 接口逻辑设计,实现了 33MHz、32 位数据宽度的 PCI 从设备模块的接口功能,节约了系统的逻辑资源,且可以将其它用户逻辑集成在同一块芯片,降低了成本,增加了设计的灵活性。另外,还给出了 Windows9x 系统下的设备驱动程序,可以与应用程序接口,形成一个完整的系统。目前,本系统已经被印染企业应用在数据采集和处理等方面。 1 系统构成与功能描述 系统的总体框图如图 1 所示。 由图 1 可见,系统的硬件平台为一块 PCI 卡。此卡的结构十分简洁,主要由 FPGA 芯片、RAM 芯片和输出接口三部分组成。其中,FPGA 芯片集成了 PCI 接口模块和数据处理模块。PCI 接口模块实现了 33MHz 工作时钟、32 位总线宽度的接口功能,支持 I/O空间、内存空间及配置空间的读写和 PCI 中断功能。由于简化的PCI 接口占用的逻辑资源较少,可在同一块芯片中集成其他用户逻辑。作为一个应用实例,本文加入了一个数据处理模块,对 PCI 接口传送来的数据进行处理,通过片外的输出接口输出到下位机 。RAM 芯片为数据处理提供缓存功能。 2 从设备模式下的简化 PCI 协议的实现 为了实现 PCI 接口的基本功能,必须完成以下几个模块: (1)PCI 配置空间设置。PCI 协议支持三种地址空间:I/O空间、内存空间和配置空间。配置空间提供了...

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