PCI总线协议管理论文

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...