PCI總線(xiàn)I／O時(shí)序波形觀(guān)測及分析

　　PCI總線(xiàn)(Peripheral Component Interconnect)即外設部件互連，是一種新型的、同步的、高帶寬的、獨立于處理器的總線(xiàn)。從1992年創(chuàng )立規范到如今，PCI總線(xiàn)已成為了事實(shí)上計算機的標準總線(xiàn)。其所以能在各類(lèi)總線(xiàn)中脫穎而出，是因為其具有傳輸速度快、支持無(wú)限猝發(fā)讀寫(xiě)方式、支持并行工作方式、獨立于處理器、提供4種規格、數據線(xiàn)和地址線(xiàn)采用了多路復用結構、支持即插即用功能等特點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹了PCI總線(xiàn)的寫(xiě)周期的時(shí)序波形的測量技術(shù)及分析方法，給出了時(shí)序波形的分析結果。

　　2 PCI總線(xiàn)的功能

　　2.1 連接到PCI總線(xiàn)上的設備

　　連接到PCI總線(xiàn)上的設備分為兩類(lèi)：

　　(1)主控設備(master)：PCI支持多主控設備，主控設備可以控制總線(xiàn)、驅動(dòng)地址、數據及控制信號；

　　(2)目標設備(target)：不能啟動(dòng)總線(xiàn)操作，只能依賴(lài)于主控設備向他進(jìn)行傳遞或從中讀取數據。

　　2.2 有關(guān)PCI引腳信號

　　有關(guān)PCI引腳信號說(shuō)明如下：

　　AD[31～0]：地址、數據信號復用線(xiàn)。PCI總線(xiàn)支持寫(xiě)猝發(fā)和讀猝發(fā)。一個(gè)總線(xiàn)傳輸分為 一個(gè)地址傳送階段和一個(gè)或多個(gè)數據傳送階段。有效，表示地址傳送階段開(kāi)始，此時(shí)AD[31～0]包含一個(gè)32位的物理地址，選中I／O的一個(gè)字節單元或主存的一個(gè)雙字單元。接下來(lái)為數據傳送階段(IRTY和TRDY同時(shí)有效)，此時(shí)AD[7～0]包含最低字節數據，AD[31～24]包含最高字節數據。

　　C／BE[3～0]：總線(xiàn)指令和字節允許信號的復用線(xiàn)。在地址傳送階段，C／BE[3～0]上傳送的是4位編碼的總線(xiàn)指令。在數據傳送階段，C／BE[3～0]用作字節允許標志，以決定數據線(xiàn)上的哪些字節數據為有效數據，C／BE[3～0]可依次對應于字節3，2，1，0。

　　FRAME：周期幀信號。由當前總線(xiàn)控制者產(chǎn)生，表示一個(gè)總線(xiàn)傳輸的開(kāi)始和延續。FRAME從無(wú)效變?yōu)橛行В砻骺偩€(xiàn)傳輸開(kāi)始；保持有效，表明總線(xiàn)傳輸繼續進(jìn)行(1個(gè)或n個(gè)數據節拍正在繼續)；FRAME從有效變?yōu)闊o(wú)效，表明進(jìn)入數據傳輸的最后一個(gè)數據傳送階段。

　　2.3 總線(xiàn)指令定義

　　在地址傳送階段，C／BE[3～0]線(xiàn)上送出總線(xiàn)指令的編碼信息?？偩€(xiàn)指令用于對目標設備說(shuō)明當前總線(xiàn)控制者正在進(jìn)行的總線(xiàn)傳輸類(lèi)型。表1給出了總線(xiàn)指令的定義。

　　I／O讀：用于從一個(gè)被選中的I／O單元中讀取數據。

　　I／O寫(xiě)：用于寫(xiě)數據到一個(gè)被選中的I／O單元中。

　　3 測量PCI總線(xiàn)的I／O寫(xiě)時(shí)序波形的技術(shù)及分析方法

　　測量PCI總線(xiàn)的I／O寫(xiě)時(shí)序波形共分3個(gè)部分，如圖1所示。

　　具體的實(shí)現測量的過(guò)程及分析方法介紹如下

　　3.1 編寫(xiě)測試程序

　　用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)測試程序，該程序如下：

　　3.2 制作測試板

　　PCI波形采用廈門(mén)廈華三寶計算機有限公司狀元一族主板，執行標準號：Q／FSl0938-1999。

　　取一塊該PCI總線(xiàn)實(shí)驗板，根據引腳說(shuō)明，將要測試的各點(diǎn)用焊接的方法引出，并標明引腳名稱(chēng)，各測試點(diǎn)對應關(guān)系如下：

　　3.3 建立泰克示波器與PC機2通信連接

　　利用泰克TDS210型存儲示波器的RS 232通信接口與pc機2相連，該PC機用來(lái)將示波器測出的波形轉換為．CSV文件，過(guò)程如下：

　　PC機2與泰克示波器通信連接的操作步驟：

　　(1)TDS一210型存儲示波器RS 232通信接口用專(zhuān)用電纜與PC機相連。

　　(2)打開(kāi)存儲示波器電源，啟動(dòng)PC機2。

　　(3)在PC機2窗口中點(diǎn)擊Wavestar for Oscillose。

　　(4)點(diǎn)擊Instrument manater(檢測通信連接)→Responding(檢測完成，關(guān)閉"