ARM922T核ZCP320A處理器PCI總線(xiàn)操作

摘要：本文簡(jiǎn)要說(shuō)明了ZCP320A處理器內部集成的PCI總線(xiàn)接口、編程模式及工作模式，并介紹了作為主設備時(shí)如何訪(fǎng)問(wèn)外部擴展的RTL8139 PCI網(wǎng)卡設備。為以后的設計者提供借鑒及應用基礎。

關(guān)鍵詞：ARM922T ZCP320A PCI總線(xiàn) RTL8139

ZCP320A采用了ARM公司的ARM922T核，ARM922T是ARM9TDMI通用處理器家族中的一員采用哈佛結構內部使用5級流水線(xiàn)支持32位的ARM指令系統和16位的Thumb指令系統包括兩個(gè)相互獨立的8KB 的數據和指令高速緩存，高速緩存行的長(cháng)度是8個(gè)字。ARM922T 實(shí)現增強型ARM結構v4MMU以提供對指令和數據地址的轉換和訪(fǎng)問(wèn)許可檢測。ARM922T 支持ARM調試結構協(xié)處理器以及Tracking ICE。

ZCP320A內部使用三條AHB總線(xiàn)連接實(shí)現功能所需的主從設備。每條AHB總線(xiàn)連接一個(gè)主設備和多個(gè)從設備。根據總線(xiàn)連接的主設備的不同，三條總線(xiàn)分別被命名為COREBUS（ARM9 核作為該總線(xiàn)的主設備）、PBUS（PCI橋作為該總線(xiàn)的主設備）和DBUS（DMA控制器作為該總線(xiàn)的主設備）。這三條總線(xiàn)由總線(xiàn)管理模塊統一進(jìn)行管理。

ZCP320A集成的PCI總線(xiàn)接口是一個(gè)符合PCI協(xié)議2.2的總線(xiàn)接口。由于ZCP320A的內部總線(xiàn)是符合AMBA AHB協(xié)議的總線(xiàn)，所以在ZCP320A中設計了一個(gè)AHB-PCI的橋來(lái)實(shí)現AMBA AHB協(xié)議到PCI協(xié)議的轉換。PCI總線(xiàn)通過(guò)AHB-PCI橋連接到內部AHB總線(xiàn)。

1 PCI總線(xiàn)接口概述

在ZCP320A中設計了一個(gè)AHB-PCI的橋來(lái)實(shí)現AMBA AHB協(xié)議到PCI協(xié)議的轉換。PCI總線(xiàn)通過(guò)AHB-PCI橋連接到內部AHB總線(xiàn)。如圖1所示。

配置地址寄存器的位31是配置使能位。在進(jìn)行配置操作時(shí)必須將該位設置為1。30-24位是保留位；23-16位是總線(xiàn)號，直接連接在ZCP320A的PC 接口的總線(xiàn)為0號總線(xiàn)。15-11位是設備號，它主要取決于硬件信號IDSEL連接到哪個(gè)地址線(xiàn)（AD16－AD31）上，AD16－AD31分別表示設備號0－15。10-8位是功能號，對于單功能設備，其值為0。7-2是外部PCI設備的PCI配置空間寄存器偏移量。

要訪(fǎng)問(wèn)RTL8139，需要對其PCI配置空間寄存器作如下配置：

REG_WRITE(0xe0000000,0xcf8,0x80001814); /* Access 8139 BAR0 */

REG_WRITE(0xe0000000,0xcfc, 0x10000000); /* Set BAR0=0x100000000 */

REG_WRITE(0xe0000000,0xcf8,0x80001804);

/* Access 8139 Command and Status Register */

REG_WRITE(0xe0000000,0xcfc, 0x02000147);

/* Enable Bus Master and Memory , IO Access */

/* 下面是讀取8139的VID和DID */

REG_WRITE(0xe0000000,0xcf8,0x80001800);

/* Access 8139 VID and DID Register */

REG_READ(0xe0000000,0xcfc, VIDDID);

由此，我們可以利用已知的VID和DID來(lái)查找PCI總線(xiàn)是否存在該設備。由于8139的INTA直接連接到ZCP320A處理器的外部中斷1引腳，所以不需要對配置空間的0x3c進(jìn)行寫(xiě)操作。從此以后我們可以利用0x10000000作為RTL8139的基地址來(lái)訪(fǎng)問(wèn)RTL8139的寄存器。如訪(fǎng)問(wèn)偏移地址0x0000～0x0005來(lái)讀取8139的MAC地址，即

for(i=0;i6;i++)

mac[i] = *(UCHAR *)(0x10000000 + i);

接下來(lái)我們就可以編寫(xiě)RTL8139的驅動(dòng)程序了，在此就論述了。

3.3 訪(fǎng)問(wèn)外部PCI設備需要注意的事項

ZCP320A要通過(guò)PCI橋對外部的PCI設備進(jìn)行配置訪(fǎng)問(wèn)需要執行的步驟如下：

（1） 在硬件上要保證連接正確，主要有所要配置的從設備的IDSEL連接到哪一根地址線(xiàn)上，也就是它的設備號是多少。

（2）對PCI配置地址寄存器（0xcf8）進(jìn)行正確配置，使它和硬件連接一致，主要指總線(xiàn)號和設備號。

（3）對PCI配置數據寄存器（0xcfc）進(jìn)行讀/寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)，從而實(shí)現對外部PCI設備的配置訪(fǎng)問(wèn)。

另外要注意的是由于作配置訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候要對配置地址和數據寄存器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，而這兩個(gè)寄存器屬于橋上的寄存器區，所以要先對寄存器區進(jìn)行鎖定，然后才能進(jìn)行配置寫(xiě)操作。

4 PCI從設備工作模式

在A(yíng)HB-PCI 橋的輸入通道，橋作為PCI總線(xiàn)的從設備同時(shí)作為AHB PBUS 的主設備，外部擴展的PCI設備則為主設備。橋從PCI總線(xiàn)上接收傳輸命令并在PBUS上發(fā)起相應的操作訪(fǎng)問(wèn)CPU的資源并反饋回去，通過(guò)FIFO將數據在PCI總線(xiàn)和PBUS之間傳輸實(shí)現兩種總線(xiàn)協(xié)議的轉換。

PBUS和PCI總線(xiàn)是PCI橋作為PCI從設備同時(shí)作為PBUS上的AHB主設備時(shí)的兩條連接總線(xiàn)，這兩條總線(xiàn)相互獨立又通過(guò)PCI橋聯(lián)系起來(lái)。

如圖4所示。

外部PCI主設備可以通過(guò)AHB-PCI橋來(lái)訪(fǎng)問(wèn)PBUS上的SDRAM、FLASH以及PCI數據緩沖區A、B等。

至于PCI作為從設備，一般比較少用。所以在此不再介紹。

5 結束語(yǔ)

ZCP320A內部集成的PCI總線(xiàn)接口，大大簡(jiǎn)化了系統設計?？梢詿o(wú)縫擴展PCI設備，例如網(wǎng)卡、顯卡等。訪(fǎng)問(wèn)外部擴展的PCI設備只需按照上述說(shuō)明即可。