單片機應用實現(xiàn)網(wǎng)絡上對遠程機房設備無人監(jiān)控解析方案

在圖2中，可以完成對PCI設備的配置訪問與I/O讀寫訪問，只要有這兩種訪問就完全可以實現(xiàn)單片機對RTL8029的操作。IDSEL信號只是在配置訪問中才起作月，在I/O訪問中不使用該信號。

FRAME有效后的第一個時鐘前沿是地址期的開始。此時在AD總線上傳送地址，在C/BE總線上傳送命令。IRDY有效后即為數(shù)據(jù)期，此時在AD總線上傳送數(shù)據(jù)，在C/BE總線上傳送字節(jié)使能。但數(shù)據(jù)的傳輸是在IRDY和TRDY同時有效的時鐘前沿進行。字節(jié)使能指明此時32位數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)中哪一個數(shù)據(jù)字節(jié)是有效的。

讀配置的過程：首先送地址，送命令(命令值為1010B)和字節(jié)使能，再讀配置空間中的內(nèi)容。

寫配置的過程：首先送地址，送命令(命令值為101lB)和字節(jié)使能，再送配置數(shù)據(jù)。

讀I/O的過程：首先送地址，送命令(命令值為0010B)和字節(jié)使能，再讀I/O空間中的內(nèi)容。

寫I/O的過程：首先送地址，送命令(命令值為001lB)和字節(jié)使能，再送數(shù)據(jù)。

在I/O訪問中，AD[1:O]兩位有特殊要求，需要與C/BE[3：0]相配合。

當C/BEO有效時，AD[1：O]必須為00，當C/BE3有效時，AD[1：0]必須為11。在具體訪問中，每當一個設備地址譯碼選中后，便要檢查字節(jié)使能信號是否與AD[1：0]相符。如果二者矛盾，則整個訪問將無法完成。因此，寫單片機軟件需要參考PCI總線協(xié)議中關于這一部分的內(nèi)容，才能正確操作以太網(wǎng)控制器。

總線命令/字節(jié)使能(C/BE)寄存器的地址有效后的一個時鐘周期內(nèi)，F(xiàn)RAME信號應該有效，表示地址期開始，C/BE[3：0]總線上為總線命令，地址期可以只持續(xù)一個周期，然后立即進入數(shù)據(jù)期。在單片機系統(tǒng)中可以不考慮去支持復雜的PCI數(shù)據(jù)連發(fā)，進入數(shù)據(jù)期后，F(xiàn)RAME信號應立即拉回高電平，此時C/BE[3：0]總線上為字節(jié)使能。因此FRAME信號可以用總線命令/字節(jié)使能寄存器的地址信號來產(chǎn)生。

IRDY信號在數(shù)據(jù)期才有效，因此IRDY也可以由總線命令/字節(jié)使能寄存器的地址信號來產(chǎn)生或由FRAME信號來產(chǎn)生。

IDSEL信號只與配置訪問有關，因此可以通過總線命令的命令字來產(chǎn)生。在I/O訪問時。命令字的最高位bit3為O;在配置訪問時。命令字的最高位bit3為l。因此，可以用該位來產(chǎn)生IDSEL信號。

另外前面已說明，可將PCI接口當作外部存儲器來訪問，因此，要從8位數(shù)據(jù)轉換成32位的數(shù)據(jù)。PCI接口中需要設計以下寄存器：

寄存器0，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[7：0]，用于寫;

寄存器1，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[15：8]，用于寫;

寄存器2，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[23：16]，用于寫;

寄存器3，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[31：24]，用于寫：

寄存器4，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[7：O]，用于讀;

寄存器5，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的.AD[1 5：8]，用于讀;

寄存器6，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[23：16]，用于讀;

寄存器7，對應于32位數(shù)據(jù)/地址總線的AD[31：24]，用于讀;

總線命令/字節(jié)使能寄存器，對應于C/BE[3：0];

復位寄存器，用于對RTL8029AS的硬件復位操作。

根據(jù)以上分析，得PCI接口原理框圖，如圖3所示。

3 接口的VHDL實現(xiàn)

PCI接口的VHDL代碼見本刊網(wǎng)站：www.dpj.com.cn。

以上代碼在Qaartus II下編譯并綜合，占用149個宏單元的資源，可選用CPLD器件MAx7l60來完成。

4 結語

本文所闡述的設計方法，已成功應用在無線電監(jiān)測系統(tǒng)的遠程控制中，通過5l單片機系統(tǒng)接入以太網(wǎng)，實現(xiàn)了在網(wǎng)絡上對遠程機房設備的無人監(jiān)控。