PCI總線(xiàn)I/O時(shí)序波形觀(guān)測(cè)及分析
PCI總線(xiàn)(Peripheral Component Interconnect)即外設(shè)部件互連,是一種新型的、同步的、高帶寬的、獨(dú)立于處理器的總線(xiàn)。從1992年創(chuàng)立規(guī)范到如今,PCI總線(xiàn)已成為了事實(shí)上計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)。其所以能在各類(lèi)總線(xiàn)中脫穎而出,是因?yàn)槠渚哂袀鬏斔俣瓤?、支持無(wú)限猝發(fā)讀寫(xiě)方式、支持并行工作方式、獨(dú)立于處理器、提供4種規(guī)格、數(shù)據(jù)線(xiàn)和地址線(xiàn)采用了多路復(fù)用結(jié)構(gòu)、支持即插即用功能等特點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹了PCI總線(xiàn)的寫(xiě)周期的時(shí)序波形的測(cè)量技術(shù)及分析方法,給出了時(shí)序波形的分析結(jié)果。
2 PCI總線(xiàn)的功能
2.1 連接到PCI總線(xiàn)上的設(shè)備
連接到PCI總線(xiàn)上的設(shè)備分為兩類(lèi):
(1)主控設(shè)備(master):PCI支持多主控設(shè)備,主控設(shè)備可以控制總線(xiàn)、驅(qū)動(dòng)地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào);
(2)目標(biāo)設(shè)備(target):不能啟動(dòng)總線(xiàn)操作,只能依賴(lài)于主控設(shè)備向他進(jìn)行傳遞或從中讀取數(shù)據(jù)。
2.2 有關(guān)PCI引腳信號(hào)
有關(guān)PCI引腳信號(hào)說(shuō)明如下:
AD[31~0]:地址、數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)用線(xiàn)。PCI總線(xiàn)支持寫(xiě)猝發(fā)和讀猝發(fā)。一個(gè)總線(xiàn)傳輸分為 一個(gè)地址傳送階段和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)傳送階段。有效,表示地址傳送階段開(kāi)始,此時(shí)AD[31~0]包含一個(gè)32位的物理地址,選中I/O的一個(gè)字節(jié)單元或主存的一個(gè)雙字單元。接下來(lái)為數(shù)據(jù)傳送階段(IRTY和TRDY同時(shí)有效),此時(shí)AD[7~0]包含最低字節(jié)數(shù)據(jù),AD[31~24]包含最高字節(jié)數(shù)據(jù)。
C/BE[3~0]:總線(xiàn)指令和字節(jié)允許信號(hào)的復(fù)用線(xiàn)。在地址傳送階段,C/BE[3~0]上傳送的是4位編碼的總線(xiàn)指令。在數(shù)據(jù)傳送階段,C/BE[3~0]用作字節(jié)允許標(biāo)志,以決定數(shù)據(jù)線(xiàn)上的哪些字節(jié)數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),C/BE[3~0]可依次對(duì)應(yīng)于字節(jié)3,2,1,0。
FRAME:周期幀信號(hào)。由當(dāng)前總線(xiàn)控制者產(chǎn)生,表示一個(gè)總線(xiàn)傳輸?shù)拈_(kāi)始和延續(xù)。FRAME從無(wú)效變?yōu)橛行В砻骺偩€(xiàn)傳輸開(kāi)始;保持有效,表明總線(xiàn)傳輸繼續(xù)進(jìn)行(1個(gè)或n個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)拍正在繼續(xù));FRAME從有效變?yōu)闊o(wú)效,表明進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詈笠粋€(gè)數(shù)據(jù)傳送階段。
2.3 總線(xiàn)指令定義
在地址傳送階段,C/BE[3~0]線(xiàn)上送出總線(xiàn)指令的編碼信息??偩€(xiàn)指令用于對(duì)目標(biāo)設(shè)備說(shuō)明當(dāng)前總線(xiàn)控制者正在進(jìn)行的總線(xiàn)傳輸類(lèi)型。表1給出了總線(xiàn)指令的定義。
I/O讀:用于從一個(gè)被選中的I/O單元中讀取數(shù)據(jù)。
I/O寫(xiě):用于寫(xiě)數(shù)據(jù)到一個(gè)被選中的I/O單元中。
3 測(cè)量PCI總線(xiàn)的I/O寫(xiě)時(shí)序波形的技術(shù)及分析方法
測(cè)量PCI總線(xiàn)的I/O寫(xiě)時(shí)序波形共分3個(gè)部分,如圖1所示。
具體的實(shí)現(xiàn)測(cè)量的過(guò)程及分析方法介紹如下
3.1 編寫(xiě)測(cè)試程序
用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)測(cè)試程序,該程序如下:
3.2 制作測(cè)試板
PCI波形采用廈門(mén)廈華三寶計(jì)算機(jī)有限公司狀元一族主板,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào):Q/FSl0938-1999。
取一塊該P(yáng)CI總線(xiàn)實(shí)驗(yàn)板,根據(jù)引腳說(shuō)明,將要測(cè)試的各點(diǎn)用焊接的方法引出,并標(biāo)明引腳名稱(chēng),各測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
3.3 建立泰克示波器與PC機(jī)2通信連接
利用泰克TDS210型存儲(chǔ)示波器的RS 232通信接口與pc機(jī)2相連,該P(yáng)C機(jī)用來(lái)將示波器測(cè)出的波形轉(zhuǎn)換為.CSV文件,過(guò)程如下:
PC機(jī)2與泰克示波器通信連接的操作步驟:
(1)TDS一210型存儲(chǔ)示波器RS 232通信接口用專(zhuān)用電纜與PC機(jī)相連。
(2)打開(kāi)存儲(chǔ)示波器電源,啟動(dòng)PC機(jī)2。
(3)在PC機(jī)2窗口中點(diǎn)擊Wavestar for Oscillose。
(4)點(diǎn)擊Instrument manater(檢測(cè)通信連接)→Responding(檢測(cè)完成,關(guān)閉"
評(píng)論