ARM922T核ZCP320A處理器PCI總線操作

摘要：本文簡(jiǎn)要說明了ZCP320A處理器內(nèi)部集成的PCI總線接口、編程模式及工作模式，并介紹了作為主設(shè)備時(shí)如何訪問外部擴(kuò)展的RTL8139 PCI網(wǎng)卡設(shè)備。為以后的設(shè)計(jì)者提供借鑒及應(yīng)用基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：ARM922T ZCP320A PCI總線 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(jié)構(gòu)內(nèi)部使用5級(jí)流水線支持32位的ARM指令系統(tǒng)和16位的Thumb指令系統(tǒng)包括兩個(gè)相互獨(dú)立的8KB 的數(shù)據(jù)和指令高速緩存，高速緩存行的長度是8個(gè)字。ARM922T 實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型ARM結(jié)構(gòu)v4MMU以提供對(duì)指令和數(shù)據(jù)地址的轉(zhuǎn)換和訪問許可檢測(cè)。ARM922T 支持ARM調(diào)試結(jié)構(gòu)協(xié)處理器以及Tracking ICE。

ZCP320A內(nèi)部使用三條AHB總線連接實(shí)現(xiàn)功能所需的主從設(shè)備。每條AHB總線連接一個(gè)主設(shè)備和多個(gè)從設(shè)備。根據(jù)總線連接的主設(shè)備的不同，三條總線分別被命名為COREBUS（ARM9 核作為該總線的主設(shè)備）、PBUS（PCI橋作為該總線的主設(shè)備）和DBUS（DMA控制器作為該總線的主設(shè)備）。這三條總線由總線管理模塊統(tǒng)一進(jìn)行管理。

ZCP320A集成的PCI總線接口是一個(gè)符合PCI協(xié)議2.2的總線接口。由于ZCP320A的內(nèi)部總線是符合AMBA AHB協(xié)議的總線，所以在ZCP320A中設(shè)計(jì)了一個(gè)AHB-PCI的橋來實(shí)現(xiàn)AMBA AHB協(xié)議到PCI協(xié)議的轉(zhuǎn)換。PCI總線通過AHB-PCI橋連接到內(nèi)部AHB總線。

1 PCI總線接口概述

在ZCP320A中設(shè)計(jì)了一個(gè)AHB-PCI的橋來實(shí)現(xiàn)AMBA AHB協(xié)議到PCI協(xié)議的轉(zhuǎn)換。PCI總線通過AHB-PCI橋連接到內(nèi)部AHB總線。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(shè)置為1。30-24位是保留位；23-16位是總線號(hào)，直接連接在ZCP320A的PC 接口的總線為0號(hào)總線。15-11位是設(shè)備號(hào)，它主要取決于硬件信號(hào)IDSEL連接到哪個(gè)地址線（AD16－AD31）上，AD16－AD31分別表示設(shè)備號(hào)0－15。10-8位是功能號(hào)，對(duì)于單功能設(shè)備，其值為0。7-2是外部PCI設(shè)備的PCI配置空間寄存器偏移量。

要訪問RTL8139，需要對(duì)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來查找PCI總線是否存在該設(shè)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(duì)配置空間的0x3c進(jìn)行寫操作。從此以后我們可以利用0x10000000作為RTL8139的基地址來訪問RTL8139的寄存器。如訪問偏移地址0x0000～0x0005來讀取8139的MAC地址，即

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

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

接下來我們就可以編寫RTL8139的驅(qū)動(dòng)程序了，在此就論述了。

3.3 訪問外部PCI設(shè)備需要注意的事項(xiàng)

ZCP320A要通過PCI橋?qū)ν獠康腜CI設(shè)備進(jìn)行配置訪問需要執(zhí)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(shè)備的IDSEL連接到哪一根地址線上，也就是它的設(shè)備號(hào)是多少。

（2）對(duì)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，主要指總線號(hào)和設(shè)備號(hào)。

（3）對(duì)PCI配置數(shù)據(jù)寄存器（0xcfc）進(jìn)行讀/寫訪問，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部PCI設(shè)備的配置訪問。

另外要注意的是由于作配置訪問的時(shí)候要對(duì)配置地址和數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行訪問，而這兩個(gè)寄存器屬于橋上的寄存器區(qū)，所以要先對(duì)寄存器區(qū)進(jìn)行鎖定，然后才能進(jìn)行配置寫操作。

4 PCI從設(shè)備工作模式

在AHB-PCI 橋的輸入通道，橋作為PCI總線的從設(shè)備同時(shí)作為AHB PBUS 的主設(shè)備，外部擴(kuò)展的PCI設(shè)備則為主設(shè)備。橋從PCI總線上接收傳輸命令并在PBUS上發(fā)起相應(yīng)的操作訪問CPU的資源并反饋回去，通過FIFO將數(shù)據(jù)在PCI總線和PBUS之間傳輸實(shí)現(xiàn)兩種總線協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

PBUS和PCI總線是PCI橋作為PCI從設(shè)備同時(shí)作為PBUS上的AHB主設(shè)備時(shí)的兩條連接總線，這兩條總線相互獨(dú)立又通過PCI橋聯(lián)系起來。

如圖4所示。

外部PCI主設(shè)備可以通過AHB-PCI橋來訪問PBUS上的SDRAM、FLASH以及PCI數(shù)據(jù)緩沖區(qū)A、B等。

至于PCI作為從設(shè)備，一般比較少用。所以在此不再介紹。

5 結(jié)束語

ZCP320A內(nèi)部集成的PCI總線接口，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？梢詿o縫擴(kuò)展PCI設(shè)備，例如網(wǎng)卡、顯卡等。訪問外部擴(kuò)展的PCI設(shè)備只需按照上述說明即可。