一種高集成度基于PCI總線(xiàn)的AM80486 CPU設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2．1．4．1 中斷控制器
可編程邏輯采用IP核實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有1路非屏蔽中斷和16路可屏蔽中斷的中斷控制器功能。中斷的觸發(fā)方式(電平觸發(fā)／沿觸發(fā))和16路可屏蔽中斷的優(yōu)先級(jí)軟件可調(diào)。系統(tǒng)控制器在實(shí)現(xiàn)時(shí)使用了1路非屏蔽中斷和11路可屏蔽中斷，剩余資源可根據(jù)用戶(hù)需求使用。
2．1．4．2 定時(shí)／計(jì)數(shù)器
可編程邏輯采用IP核實(shí)現(xiàn)一個(gè)3路獨(dú)立的8位定時(shí)／計(jì)數(shù)器功能，其工作模式與MD8254的MODE2方式相同，每路定時(shí)器的輸出使能和計(jì)數(shù)頻率軟件可調(diào)。系統(tǒng)控制器在實(shí)現(xiàn)時(shí)使用了兩路定時(shí)器供操作系統(tǒng)使用，剩余的1路留可根據(jù)用戶(hù)需求使用。
2．1．4．3 串行協(xié)議控制
可編程邏輯采用IP核實(shí)現(xiàn)2路RS232串行協(xié)議控制，用戶(hù)可以通過(guò)軟件對(duì)串行接口的工作方式(查詢(xún)／中斷)、串行數(shù)據(jù)的格式(數(shù)據(jù)位／起始位／停止位／奇偶校驗(yàn)等)和串行通信速率(9600-119200bps可調(diào)，默認(rèn)38400bps)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
2．2 軟件設(shè)計(jì)
CPU模塊使用VxWorks5．5操作系統(tǒng)，軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境為T(mén)ornado 2．2。VxWorks操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、可靠性、可剪裁性、支持眾多的目標(biāo)機(jī)、系統(tǒng)的開(kāi)放性、豐富的環(huán)境工具和第三方支持等特點(diǎn)。VxWorks操作系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖5所示。

CPU膜塊的軟件包括以下內(nèi)容：a．FLASH編程工具；b．BIT測(cè)試程序；c．Vxworks操作系統(tǒng)：d．驅(qū)動(dòng)程序；e．應(yīng)用程序。

3 結(jié)束語(yǔ)
小型化的CPU模塊，已成功應(yīng)用在升級(jí)后的系統(tǒng)中，取得了良好的成效。除了總線(xiàn)傳輸速度提高(PCI總線(xiàn)最大傳輸速度可達(dá)132Mb／s)、使系統(tǒng)性能得到提升外，還具有以下特點(diǎn)：
(1)安裝方式靈活，節(jié)約系統(tǒng)資源。CPU模塊采用PMC板卡形式，占用空間小(面積下降33％)，可以方便地安裝在其它模塊上，同時(shí)與典型的80486模塊相比，重量下降70％、功耗下降15％，節(jié)約了系統(tǒng)資源。
(2)配置靈活，升級(jí)潛力大。CPU模塊在本設(shè)計(jì)中作為PCI總線(xiàn)控制器(Host)使用，但是只要更改PCI9056的配置，并且對(duì)可編程邏輯做相應(yīng)更改，即可作為PCI總線(xiàn)的主設(shè)備(Master)和從設(shè)備(Slave)使用。由于采用了SoPC技術(shù)進(jìn)行可編程邏輯設(shè)計(jì)，CPU模塊上還有可利用的空間進(jìn)行功能擴(kuò)展(例如增加I2C電路和網(wǎng)絡(luò)接口)，同時(shí)只要提高處理器和PCI接口的工作頻率，即可進(jìn)一步提高CPU模塊的性能。
(3)通用性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣泛。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的PCI接口和PMC外形，CPU模塊可以方便地配置在一個(gè)PCI總線(xiàn)系統(tǒng)中，并且具有可靈活配置的工作方式(Host／Master／Slave)。同時(shí)為現(xiàn)有采用80486處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的升級(jí)，提供了可借鑒的模型，具有廣泛的應(yīng)用前景。