基于PCI9054的數(shù)據(jù)轉換模塊設計
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信號線連接主要包括：LHOLD(申請使用本地總線，輸出信號)、LHOLDA(對LHOLD應答，輸入信號)、ADS#(新的總線訪問有效地址的開始，在總線訪問first clock設置時輸出信號)、BLAST#(表示為總線訪問的last transfer，輸出信號)、LW／R#(高電平表示讀操作，低電平表示寫操作，輸出信號)、LA[31：2](地址線)、LD[31：0](數(shù)據(jù)線)、READY#(表示總線上讀數(shù)據(jù)有效或寫數(shù)據(jù)完成，用以連接PCI9054等待狀態(tài)產(chǎn)生器，輸入信號)。
2．1．3 PCI9054與EEPROM接口
PCI9054在加電啟動時，需要從外部EEPROM讀取初始化數(shù)據(jù)來配置PCI9054的內部寄存器，而且依賴于硬件板卡的硬件資源要求，以及選擇正確的PCI9054工作模式。PCI9054提供4個管腳與串行EEPROM相連接，它們分別是EEDI、EEDO、EESK和EECS。本文選擇的串行EEPROM是93L-C56，因此對應于93LC56的DI、DO、SK、CS這4個管腳。
在計算機加電自檢期間，PCI總線的RST#信號復位。PCI9054內部寄存器的默認值作為回應。PCI9054出本地LRESET#信號并檢測串行EEP-ROM，若串行EEPROM中的前33個bit不全為1，那么PCI9054確定串行EEPROM非空，用戶可通過向9054的寄存器CNTRL的29位寫1來加載EEPROM的內容到PCI9054的內部寄存器。配置的信息可在P1xSdk中的PLXMON下對EEPROM進行配置。
EEPROM配置信息主要包括以下兩部分：1)PCI配置寄存器，填寫生產(chǎn)商ID號、器件ID號、類碼子系統(tǒng)ID號和子系統(tǒng)生產(chǎn)商ID號。對于PCI-9054，其生廠商ID號為1OB5，器件ID號為9054，子系統(tǒng)號為9054，子系統(tǒng)ID號為10B5，類碼號為0680，表示其為橋設備中的其他橋設備類。 2)本地配置寄存器的配置，即對本地地址空間及其本地總線屬性的配置。這些配置要根據(jù)實際開發(fā)的硬件板卡的硬件資源進行配置。設備人員配置寄存器的任務就是要把某一段本地地址映射為PCI地址，也就是當主機CPU要訪問本地地址空間時，要知道其對應的PCI總線地址。
2．2 數(shù)據(jù)緩存器設計
數(shù)據(jù)緩存器由兩組SRAM組成，在模擬數(shù)據(jù)時，主機從磁盤陣列上讀取要模擬的數(shù)據(jù)，通過PCI總線的DMA傳輸給FPGA，首先存到SRAM-A里，SRAM-A存儲滿時，開始以一定的速率讀SRAM-A里的數(shù)據(jù)，并串轉換成串行數(shù)據(jù)，用LVDS信號形式發(fā)送，在讀的同時主機啟動第二次DMA傳輸數(shù)據(jù)給FPGA，再存到SRAM-B，SRAM-A讀完、SRAM-B寫滿就開始以一定的速率讀SRAM-B的數(shù)據(jù)，并串轉換成串行數(shù)據(jù)，用LVDS信號形式發(fā)送，這樣輪番交替形成“乒乓機制”，有效克服了數(shù)據(jù)流不連續(xù)的現(xiàn)象，解決了形成不間斷數(shù)據(jù)流和兩次DMA傳輸之間的數(shù)據(jù)間斷問題。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191304.htm
3 工作流程
在設計中，PCI端的數(shù)據(jù)傳輸主要是利用PCI9054的BLOCK DMA模式。PCI9054集成了2個相互獨立的DMA通道，每個通道都支持Block DMA和Scatter／Gather DMA，通道0還支持Demand DMA傳輸方式。
Block DMA要求PCI主機或Loeal主機提供PCI和Local的起始地址、傳輸字節(jié)數(shù)、傳輸方向。主機設定DMA開始位啟動DMA數(shù)據(jù)傳輸，一旦傳輸完成，PCI9054設定DMA“傳輸結束位”結束DMA。如果啟動中斷允許位，在傳輸結束時PCI9054將向主機(PCI主機或LOCAL主機)產(chǎn)生中斷。在DMA傳輸中，PCI9054既是PCI總線的主控器又是Loeal總線的主控器。
Scatter／Gather DMA要求主機在PCI空間或Local空間設定Descriptor模塊，模塊包括PCI和Local的起始地址、傳輸字節(jié)數(shù)、傳輸方向和下一個Descriptor模塊的地址。PCI9054載人第1個Descriptor模塊并發(fā)起傳輸，連續(xù)加載下一個模塊，直到它偵測到“鏈結束位”有效，PCI 9054設置“傳輸結束位”，或者申請PCI或Local中斷。這種模式下，PCI9054也可以在每個模塊加載時有效中斷信號，結束DMA傳輸。若Desc-riptor模塊在本地存儲空間，可以編程使DMA控制器在每次DMA傳輸結束后清除傳輸字節(jié)數(shù)。具體工作流程如圖3所示。
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