用双端口RAM实现与PCI总线接口数据通讯

　　提出了一种使用CPLD解决双端口RAM地址译码和PCI接口芯片局部总线仲裁的的硬件设计方案，并给出了PCI总线接口芯片寄存器配置实例，介绍了软件包WinDriver开发设备驱动程序的具体过程。

　　随着计算机技术的不断发展，为满足外设间以及外设与主机间的高速数据传输，Intel公司于1991年提出了PCI总线概念。PCI总线是一种能为主CPU及外设提供高性能数据通讯的总线，其局部总线在33MHz总线时钟、32位数据通路时，数据传输速率最高可达133Mbps。实际应用中，可通过PCI总线实现主机与外部设备的高速数据传输，有效解决数据的实时传输和存储问题，为信号的实时处理打下良好基础。

　　本文主要提供一种基于PCI总线的数据传输系统设计方案，其中双口RAM起桥梁作用，完成上位机与外围主控单元之间的数据握手。

　　1 双端口RAM实现PCI总线接口方案

　　本系统主要用于解决上位机与外围控制单元的数据传输问题。上位机运行信息诊断程序，通过PCI总线与外围控制单元以一定速率传输数据，在主机中实时监控并保存数据。由于实现高速实时数据传输，数据量大，所以在PCI局部总线上插入一个高速双端口RAM。双端口RAM一端作为PCI总线接口的本地端存储器，一端作为DSP目标存储器。需要传输保存的数据经DSP处理后借助双端口RAM和PCI总线接口完成了上位机与DSP的数据握手。本文提出的双端口RAM实现PCI总线接口方案如图1。

　　考虑到PCI总线接口对局部总线的控制时序比较复杂，需要译码和控制电路来实现局部总线的访问及控制。本系统使用CPLD解决双口RAM的地址访问竞争冲突问题。需解决的主要问题有：①PCI接口电路设计；②CPLD地址译码和总线仲裁；③PCI总线驱动程序开发。

　　2 PCI接口电路设计

　　PCI卡的设计一般采用两种方案。一种是根据PCI协议在FPGA或CPLD中实现PCI总线接口控制器，但是由于PCI协议的复杂性，使得开发难度大、周期长；另一种使用现成的PCI接口芯片，用户开发难度降低，只把重点放在PCI接口芯片局部总线的接口设计和PCI总线配置空间的初始化，而不用速度考虑PCI总线规范上众多的协议规范，加快了开发时间。

　　本数据传输系统使用PLX公司的PCI9030总线接口芯片，以CPLD完成逻辑控制及与外设的连接，整个系统的硬件框图如图2。其中双端口RAM采用IDT71V321，CPLD选用XILINX公司的XC9536CPLD芯片，EEPROM选用NS公司的93CS56，控制单元DSP选用TMS320LF2407A。