通用PCI目標(biāo)接口芯片的ASIC設(shè)計(jì).pdf

1、PCI總線是一個(gè)面向多媒體技術(shù)的優(yōu)秀總線,采用數(shù)據(jù)、地址總線合一的多路復(fù)用結(jié)構(gòu),支持多處理器體系結(jié)構(gòu)卻又獨(dú)立于處理器,具有與其他總線聯(lián)合工作的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展功能,數(shù)據(jù)傳輸率極高,是當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主流總線.然而PCI總線規(guī)則復(fù)雜、時(shí)序要求嚴(yán)格.基于PCI總線的系統(tǒng)設(shè)計(jì)者往往關(guān)注于本領(lǐng)域的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì),即PCI內(nèi)側(cè)用戶的設(shè)計(jì),而對內(nèi)側(cè)用戶和PCI總線的通信感到無所適從.因此,設(shè)計(jì)一種PCI總線和內(nèi)側(cè)用戶之間的"橋梁"芯片,將PCI總線和外圍設(shè)備

2、的數(shù)據(jù)和控制信號隔離、緩存和傳輸,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)用戶和PCI總線的通信就必然成為專用集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性課題.本文給出了一個(gè)完整的PCI接口芯片的設(shè)計(jì).芯片設(shè)計(jì)的定位為通用PCI目標(biāo)接口芯片,即從PCI接口芯片,主要工作包括對PCI總線信號進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)內(nèi)、外兩個(gè)狀態(tài)機(jī),分別實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)用戶時(shí)序和PCI總線時(shí)序,并通過控制信號實(shí)現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)機(jī)的通信;設(shè)計(jì)讀、寫兩用緩存器,實(shí)現(xiàn)了PCI突發(fā)讀寫;設(shè)計(jì)譯碼功能塊,實(shí)現(xiàn)了對6種基本的P

3、CI命令的譯碼;設(shè)計(jì)存儲器形式的寄存器組,實(shí)現(xiàn)了可讀寫的PCI配置空間;設(shè)計(jì)了奇偶校驗(yàn)?zāi)K;另外針對上述模塊編寫了測試平臺,在Modelsim仿真器中進(jìn)行了仿真并在基于FPGA的視頻轉(zhuǎn)發(fā)卡系統(tǒng)中得到驗(yàn)證.通用PCI目標(biāo)接口芯片實(shí)現(xiàn)了I/O讀寫、內(nèi)存讀寫、配置空間讀寫等基本功能,其中配置空間的獨(dú)特創(chuàng)新設(shè)計(jì),使計(jì)算機(jī)能夠?qū)CI設(shè)備進(jìn)行識別、配置,實(shí)現(xiàn)PCI總線設(shè)備的即插即用.此外,通過PCI目標(biāo)接口芯片,基于PCI總線的系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以方便