PCI總線(xiàn)從設備接口的CPLD實(shí)現

2．3 譯碼
譯碼模塊包括命令譯碼、地址譯碼。在總線(xiàn)交易的地址期，譯碼模塊通過(guò)將AD信號線(xiàn)地址期的值與配置空間基址寄存器值相比較，確定訪(fǎng)問(wèn)是否落在本設備的地址空間范圍內；或確定是否被選作配置訪(fǎng)問(wèn)的目標設備。同時(shí)對地址期C／BE信號線(xiàn)的值進(jìn)行命令譯碼，確定總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)的類(lèi)型，本模塊支持配置讀、寫(xiě)和內存讀、寫(xiě)4種PCI總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)方式。若譯碼后設備被選中，則發(fā)送HIT信號通知狀態(tài)機做進(jìn)一步處理。

2．4 數據通道
在總線(xiàn)交易的地址期，數據通道鎖存AD總線(xiàn)上的地址信號，并在IRDY#和TRDY#同時(shí)有效的時(shí)鐘上升沿，將地址自動(dòng)增加一個(gè)雙字地址并提供給用戶(hù)接口。
在數據期，寫(xiě)交易時(shí)將AD總線(xiàn)上的數據寫(xiě)入配置空間或者用戶(hù)設備，在讀交易時(shí)數據通道負責將要讀出的配置數據或用戶(hù)設備數據鎖存送到AD總線(xiàn)上，并產(chǎn)生偶校驗值送給奇偶校驗模塊。數據通道為PCI訪(fǎng)問(wèn)配置空間和用戶(hù)設備提供了一個(gè)地址和數據接口。
2．5 奇偶校驗
奇偶校驗主要用來(lái)確定主設備是否成功的尋址到它希望的目標設備，以及數據傳輸的正確與否，在總線(xiàn)交易中，任何設備驅動(dòng)數據總線(xiàn)輸出數據，就必須在相應的地址或者數據的下一個(gè)時(shí)鐘周期驅動(dòng)PAR線(xiàn)。設計中省去了奇偶校驗值的檢驗電路，只實(shí)現了必須的偶校驗值產(chǎn)生電路，計算出要輸出數據和CBE的偶校驗值后，在數據期的下一個(gè)總線(xiàn)時(shí)鐘周期送給主設備檢驗。
2．6 重試模塊
從設備接口如果承諾了一個(gè)數據交易，則必須在16個(gè)時(shí)鐘周期內準備好發(fā)送和接受數據，否則超時(shí)重試。如果用戶(hù)設備被選作交易的從設備，但沒(méi)有準備好，無(wú)法開(kāi)始起始字節的數據交易，則狀態(tài)機一直處于等待狀態(tài)，如果在規定的時(shí)間內用戶(hù)設備仍沒(méi)有有效Ready信號，該模塊通知狀態(tài)機超時(shí)重試，然后斷開(kāi)連接。
2．7 其他邏輯
該部分主要包括一個(gè)總線(xiàn)選擇器和一個(gè)三態(tài)總線(xiàn)驅動(dòng)器?？偩€(xiàn)選擇器根據總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)的類(lèi)型，選通配置空間讀數據或用戶(hù)設備數據送至數據通道；三態(tài)總線(xiàn)驅動(dòng)器對輸出到用戶(hù)設備的數據進(jìn)行三態(tài)驅動(dòng)。

3 時(shí)序仿真
文中采用Verilog HDL語(yǔ)言設計實(shí)現了上述模塊，在A(yíng)ltera公司MAX+plusIl10．0軟件環(huán)境下，選用FLEX10K20RC208—3器件進(jìn)行綜合編譯，占用341個(gè)邏輯單元，最高工作頻率36 MHz，滿(mǎn)足PCI總線(xiàn)的時(shí)序要求。圖3是內存突發(fā)讀訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)序仿真波形，突發(fā)傳輸4個(gè)數據，在每個(gè)數據傳輸的下個(gè)時(shí)鐘周期輸出奇偶校驗值，最后用戶(hù)設備提出終止傳輸請求，最后一個(gè)數據傳輸完成后交易結束。圖4是內存突發(fā)寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)序仿真波形，突發(fā)傳輸4個(gè)數據后，主設備插入等待周期，同時(shí)用戶(hù)設備也有效Ready和Term請求終止傳輸，在第5個(gè)數據也是最后一個(gè)數據傳輸完成后，總線(xiàn)交易結束。這兩個(gè)時(shí)序圖屬于傳輸最后一個(gè)數據并斷開(kāi)連接情形的兩種不同情況。仿真波形的分析表明，從設備接口模塊符合PCI規范的要求。

4 結束語(yǔ)
將一個(gè)FIFO模塊連接到PCI從設備接口的用戶(hù)總線(xiàn)組成測試平臺，由FIFO的狀態(tài)和控制信號提供同步的Ready和Term信號。這個(gè)測試平臺在MAX+plusII下編譯，并下載到PCI開(kāi)發(fā)板上一片EPF10K20RC208-3芯片中，安裝驅動(dòng)程序后，PCI開(kāi)發(fā)板正確識別、工作穩定、讀、寫(xiě)數據準確無(wú)誤；多組數據傳輸測試，測得數據突發(fā)傳輸率約可達到20 MB·s-1。