單片機總線接口芯片及其ISA模式應(yīng)用

2．3　串行EEPROM的配置

與ISA總線相比，PCI總線支持三個物理空間：存儲器地址空間、I／O地址空間和配置空間。配置空間是PCI所特有的一個空間，所有的PCI設(shè)備必須提供配置空間。串行EEPROM存儲了PCI9052重要的配置信息，如設(shè)備號DID、制造商號VID、子設(shè)備號SDID、子制造商號SVID、中斷號、設(shè)備類型號、局部空間基地址、局部空間描述符、片選響應(yīng)以及局部響應(yīng)控制CNTRL等信號。EEPROM的內(nèi)容非常重要，它直接關(guān)系到整個板卡能否正常工作，在設(shè)計時要非常注意。

系統(tǒng)加電時，通過PCI的RST復(fù)位以后，PCI9052首先檢測EEPROM是否存在。如果檢測到EEPROM首字不是FFFFH，PCI9052將依次讀取EEPROM的內(nèi)容來初始化內(nèi)部寄存器。PCIBIOS根據(jù)配置寄存器的內(nèi)容進行系統(tǒng)資源分配，這樣，整個PCI設(shè)備的資源才不會發(fā)生沖突，從而實現(xiàn)了PCI總線的即插即用的特性。

PCI9052的內(nèi)部寄存器為總線接口的設(shè)計與實現(xiàn)提供了最大的靈活性，這些寄存器可以分為兩類：PCI配置寄存器和局部配置寄存器。PCI配置寄存器有6個基地址寄存器，這些基地址是在系統(tǒng)中的物理地址。其中，基地址0和基地址1分別是以內(nèi)存方式和I／O方式訪問局部配置寄存器的基地址，基地址2和基地址3分別映射到局部基地址0和局部基地址1。局部總線配置寄存器用于設(shè)定局部總線的工作方式，如基地址和地址范圍等。實際上，9052在PCI和ISA總線之間起到一個翻譯作用，要訪問ISA端地址只需對PCI端基地址進行操作就可以了。對于我們的設(shè)計，EEPROM的值及裝入順序如表1所示。

表1中，DID和VID是PLX公司的標(biāo)志，一般不能更改。操作系統(tǒng)就是通過DID、VID、SDID、SVID及設(shè)備類型碼來識別不同廠家的設(shè)備的。

在ISA模式下，局部空間1必須映射為I／O空間，局部空間0必須映射為內(nèi)存空間。另外要注意：在ISA模式下雖然不存在片選信號，但我們必須設(shè)置它，使它的值和局部空間1的基地址和范圍相匹配，否則，局部地址空間無法響應(yīng)PCI的控制指令。同樣，如果用到局部地址空間0，也要設(shè)置它的值。

對于PCI9052芯片，它的配置寄存器的內(nèi)容是在芯片復(fù)位時通過串行EEPROM加載的。在ISA模式下，串行EEPROM一定不能省略，我們一般使用松下公司的NM93CS46或與之兼容的存儲器。配置寄存器的內(nèi)容編寫完以后，可以用編程器寫入EEPROM中。另外，也可以通過主機在線燒寫，但由于各種原因，成功率很低。

3 板卡調(diào)試

板卡做好以后，就可以插入主機板的PCI插槽中進行調(diào)試。在調(diào)試的過程中，為了跟蹤信號的變化通常要用到數(shù)字示波器，另外，還需要一個軟件調(diào)試工具。PLX公司提供了一個905X的專用調(diào)試軟件PLXmon，我們可以從它的網(wǎng)站免費下載。PLXmon包括以下功能：PCI總線的探測與選擇；配置寄存器的檢查和修改；內(nèi)存空間的顯示、修改和填充；EEPROM內(nèi)容的讀寫等。利用這個工具，我們可以很清楚地看到EEPROM的內(nèi)容以及PCI配置寄存器和局部端配置寄存器的內(nèi)容，另外，用戶還可以進行內(nèi)存和I／O端口的讀寫。

此外，我們也可以用WinDriver或SoftICE軟件進行板卡調(diào)試，但總的來說，使用起來都不如PLXmon方便。有了開發(fā)工具，設(shè)計者就可以根據(jù)板卡的具體要求進行調(diào)試了。

4　驅(qū)動程序的編寫

板卡調(diào)試成功以后就可以編寫驅(qū)動程序了。目前，編寫驅(qū)動程序最常用的工具是VtoolsD和WinDriver，它們都是專門的驅(qū)動開發(fā)工具。尤其是WinDriver，開發(fā)人員不需要掌握WINDOWS驅(qū)動編程的知識，利用它的向?qū)Чぞ撸芎芸斓亻_發(fā)出高質(zhì)量的驅(qū)動程序。

在Windows9x環(huán)境下，操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理硬件資源，出于安全性考慮，ring3層應(yīng)用程序不能直接訪問硬件（I／O端口訪問除外），因此，必須編寫運行在ring0層的虛擬設(shè)備驅(qū)動程序（VxD）來響應(yīng)系統(tǒng)底層的中斷。如果板卡只有I／O操作，而沒有用到中斷和內(nèi)存操作，可以不用編寫驅(qū)動程序，直接在應(yīng)用程序里實現(xiàn)輸入輸出就可以了。編程的方法是先找到板卡，再找到卡中與我們用到的局部空間相對應(yīng)的PCI基地址，然后就可以根據(jù)要求對這個基地址進行操作了。如果在WINDOWS98以上版本的操作系統(tǒng)下，就要編寫WDM設(shè)備驅(qū)動程序了。

5　結(jié)束語

由于PCI總線數(shù)據(jù)吞吐量大，傳輸速率高，在微機接口設(shè)計中，基于PCI總線的設(shè)計成為主流。PCI9052是一款優(yōu)秀的PCI接口芯片，設(shè)計者用它可避免直接面對復(fù)雜的PCI總線協(xié)議，降低了設(shè)計難度，從而使用戶可以集中精力解決具體的應(yīng)用問題，縮短了開發(fā)周期。實踐證明，PCI9052為開發(fā)作為總線接口目標(biāo)設(shè)備的產(chǎn)品，特別是對基于ISA總線的接口板向PCI的轉(zhuǎn)換提供了極大的方便。