PCI总线接口芯片可以在哪里应用

　　引言

　　PCI（PeripheralCompornentInterconnect，即外围部件进行互连）总线是一种学习先进的高性能32/64位地址信息数据技术复用局部总线，该总线主要是以INTEL为首的多家企业集团公司设计的，PCI总线方式可以通过同时社会支持多组外围电子设备，且处理器和时钟信号频率无关，可以发展提供资金高达132MB/s的数据之间传送速率，PCI总线模式具有非常严格的规范，只要能够符合PCI规范的扩展卡，那么，插入其他任何PCI系统分析就能可靠地管理工作，是当今PC领域中流行的总线。

　　PCI总线协议非常复杂，目前实现PCI接口的有效方案分为两种：即使用可编程逻辑器件和使用专用总线接口的器件，可编程逻辑器件实现PCI接口比较灵活，可以利用的器件比较多，现在有许多生产可编程逻辑器件的厂商（如Xilinx的Logicore和Alerra的AMPP）都提供经过严格测试的PCI接口功能模块，用户只要进行组合设计即可，但这种方法难度较大，设计周期较长。而采用专用接口器件实现完整的PCI主控模块和目标模块的功能，则可将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口，用户只要设计转换后的总线接口即可。但这种方法难度较大，设计周期较长，而采用专用接口器件实现完整的PCI主控模块和目标模块的功能，则可将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口，用户只要设计转换后的总线接口即可。虽然这种方式不够灵活，但由于其对PCI协议的良好支持，以及提供给设计者的良好接口，都大大减少了设计开发的难度和周期，现有的PCI接口芯片主要有AMC公司的AMCCS59xx系列和PLX公司的PCI9805x系列。PLX公司的PCI9052就是一款较常用的总线接口芯片。

　　PCI9052芯片进行介绍

Pci9052是继 pci9050之后由 plx 科技公司推出的一种低成本、低功耗、高性能的总线接口芯片。

　　◇主要特点

　　（1）兼容PCIV2.1协议进行特性。PCI9052芯片与PCI协议V2.1版兼容，可支持企业低成本的从模式可以适配网络设备，也支持从ISA适配卡向PCI适配卡的转换。

　　（3）带有中断发生器，可以从两个方面局部数据总线中断控制输入中生成提供一个PCI中断。

　　（4）PCI9052局部数据总线系统接口进行运行于TTL时钟，并可通过生成一个必要的内部控制时钟，局部TTL时钟与PCI时钟异步教学工作，并允许使用局部信息总线独立于PCI时钟管理工作，其缓冲PCI总线实现时钟（BCLKO）可与局部总线时钟（LCLK）相连。

（5）可编程PCI9052本地总线配置。 支持多路复用或非复用位的8/16/32本地总线，芯片有4个字节启用(LBE[3：0]#)、26个地址线(LA[27：2])和32/16/8位数据线(LAD[31：0])。

(6)支持先读模式，即可以从 pci9052内部的 fifo 寄存器读取预取数据来替换本地总线，但地址必须是前一个地址的后续地址，并且应该是32位宽度(下一个地址 = 当前地址4)。

(7) pci9052可以直接生成所有控制、地址和数据信号，驱动 pci 和本地总线，不需要额外的驱动电路。

（8）用串行EEPROM接口，用于加载配置信息，这是用于加载特定的适配器装置的信息（网络节点，厂商类型代码和芯片选择）是有用的。特别地，转换到PCI9052 ISA接口模式下，需要串行EEPROM。

　　（9）提供了四个局部片选信号，其基地址和每一个片选的范围可由串行EEPROM配置，也可由主控制器在线编程。

　　（10）具有五个局部地址空间，基地址和每一个局部地址空间的范围可由串行EEPROM配置或由主控制器在线编程。

　　（11）支持BigEndian和LittleEndian字节间的转换。当局部数据总线是16位宽度或8位宽度时，PCI9052同时可以支持BigEndian字节进行模式转换为字或字节一个宽度。

　　（12）为了进行匹配自己以前的接口读/写（RD#/WR#）信号，可以从时钟工作周期的开始出现延时（例如ISA总线数据接口）。

（13）附加的LRDYI#（本地就绪输入)握手信号可用于生成各种等待状态，具有等待状态生成器(读/写数据地址、数据到数据和数据到地址）。

　　（14）局部总线预锁存计数器可以编程为（无预锁存）4、8、16或连续值（预锁存计数器关闭）模式，如果使用了连续地址（必须是32位），则预锁存数据可以作为缓冲数据来使用。

　　（15）PCI9052兼容PCIV2.1协议进行延时读的4种模式，即PCI读和写刷新中国模式、PCI读无刷新教育模式、PCI读无写模式和PCI写模式。

（16）与可编程PCI写重试延迟计时器可以生成一个重试信号到PCI总线。

(17)采用 isa 逻辑接口模式，支持 pci 总线对 isa 总线单周期存储器(8位或16位)的读写和 i/o 访问。

（18）支持PCI目标机制，PCI主设备可以通过锁定信号垄断对PCI9052的访问。

　　（19）PCI总线数据传输网络速率达132MB/s。

　　◇结构组成

图1是通过PCI总线接口芯片，本地总线接口的接口电路，以及串行总线接口由图

　　◇器件功能

　　PCI9052作为一个总线目标进行接口芯片，可为非PCI设备与PCI总线提供相关数据信息通道，PCI9052的主要管理功能分析如下：

　　（1）初始化

上电时，由PCI重置为默认值RST信号PCI9052内部寄存器，并输出关于本地总线LRESET的信号来测试串行EEPROM中，如果安装了串行EEPROM和第一16位字是一个不完整的，与所述PCI9052值串行EEPROM芯片配置寄存器，或使用默认值。

　　（2）复位

当 pci 总线输入复位信号时，所有 pci 总线输出都处于高阻状态，当 pci9052复位和输出 lreset 信号时，pci 总线上的主设备也可以通过软件将杂控寄存器(cntrl: 50h)的第30位设置为1，复位 pci9052并输出 lreset 信号，pci 和本地配置寄存器的值保持不变，pci9052将保持复位，主设备只能访问配置寄存器，而不能访问本地总线。当 cntrl [30] = 0时，系统将清除 pci9052的重置状态。

（3）串行EEPROM

　　复位后，PCI9052将检查通过串行EEPROM是否可以存在，一个企业有效的低电平START位表示数据串行EEPROM存在，START位为1表示方式串行EEPROM不存在，串行EEPROM的第一第二个字出现如不完全全为“1”，PCI9052便可直接用它我们进行合理配置，而如果使用串行EEPROM不存在需要或为空，PCI9052则采用处理缺省值配置，PCI9052总线上的主机可以对具有串行EEPROM进行分析读写，杂项费用控制功能寄存器（CNTRL：50h）的［29：24］位控制着PCI9052对串行EEPROM的位进行教学读写，将杂项产品控制工作寄存器位CNTRL［29］置1可以用一种串行EEPROM重新优化配置PCI9052。

（4）内部寄存器的访问

　　PCI9052的内部控制寄存器为总线数据接口的设计与实现企业提供了最大的灵活性，这些功能寄存器选择可以发展分为以下两类：PCI配置寄存器和局部进行配置寄存器，两类问题都可以同时通过PCI总线或串行EEPROM来配置。

（5）指示的数据传输模式

在PCI总线主设备可以直接从该装置在本地总线上进行访问。内部PCI9052配置寄存器可解码并映射到被访问的本地地址空间，读写FIFO寄存器可支持高性能突发局部总线和PCI之间模式传送。

（6）PCI中断(INTA)

Pci 中断(inta)可以由本地中断输入(lintil 和 linti2)或软件中断(cntrl 寄存器30位)生成。某种中断可以被 pci9052中断控制/状态寄存器禁用或启用，pci9052中断控制/状态寄存器也为每个中断提供状态指示。

　　（7）局部中断（LINTi［2：1］）

　　PCI9052提供有2个局部进行中断系统输入（LINTi［2：1］，通过数据寄存器INT［2：1］），通过控制寄存器INTCSR；4Ch可将一个局部出现中断可以设置成沿触发或电平信号触发工作方式，局部网络中断能产生PCI中断。

　　（8）系统出错

　　如果PCI命令控制寄存器中的使能奇偶校验位，检测到没有一个企业地址进行奇偶校验自己出错时，PCI9052将产生影响一个SERR信号。

PCI9052应用程序

作为一个通用的接口芯片PCI9052 PCI接口，它的应用范围是非常广泛的。随着PC的发展，PCI扩展槽已成为PC主板的基本配置，并与ISA扩展槽PC已经越来越少，在PC ISA扩展槽完全消失的日子就要到了，在笔者这里该公司设计生产的火灾报警控制系统的任何原始ACTNET网络接口卡是基于ISA总线的插件，现在我们将不得不使用的ISA模式PCI9052芯片原板升级，使原有的板正在做的变化小的情况下，可以在PCI总线插槽工作被插入。

　　这种PCI插卡的借口示意图如图2所示，它主要由学生一片PCI9052、ARCNET网络系统控制器设计以及对于一些企业外围器件可以构成。

　　PCI9052的内部结构中包含了一个独立的ISA逻辑接口，用于为ISA总线到PCI总线提供一种简单的转换。它支持8位和16位数据宽度的ISA从设备，也可以是内存映射或I/O映射。同时可直接从先读模式来提高读取数据的吞吐量，一旦ISA接口模式被使能，PCI9052将只执行单个周期操作，应当特别注意的是，ISA接口模式下，串行EEPROM是必需的。

　　具体设计时，可以进行使用其他两种方式方法以及配置PCI9052以用于ISA接口管理模式：一是烧写串行EEPROM方法，即使用烧写器将数据信息写入一个串行EEPROM；二是热配置研究方法，也就是从PCI总线技术通过PCI9052芯片来烧写串行EEPROM。

　　配置注意事项

在配置 isa 接口模式时，您必须注意以下事项:

（1）访问ISA接口引脚，参考C / ISA模式引脚的引脚连接PCI9052图

　　（2）空间0分配给ISA接口的内存进行存取。

（3）分配给的ISA I / O访问的接口的空间。

　　（4）无论在空间0还是在空间1，ISA访问这些都是可以有效的。

　　（5）标准从周期能够用于访问空间2、空间3和串行EEPROM。

在电路板的设计中，必须严格遵循 pci 规范，电源和地线应尽可能宽，电源滤波器应好，在芯片的每个电源插脚中，最好连接0.01-0.1 f 滤波电容，一般来说，pci 代码建议做4层板，事实上，只要布线合理，也可以做两层板。连接时要注意 pci 规范中提到的反射波信号，由于驱动信号的一半取决于被提升的反射波，因此，对信号线长度的要求是: 64位卡32位信号的最大线长为1500 mil，64位扩展信号的附加信号的线长为2000 mil，clk 的线长为2500 ± 100 mil。这些条件必须严格遵守，特别是 clk 信号线的长度必须在要求的范围内，否则，pci 插件将无法正常工作，并会发生一些奇怪的现象。另外，最好从 pci 卡插槽向电源增加更多的电容，所有电源必须拔掉。用于上拉或下拉的电阻值通常为2.2 k。

　　还有这样一个企业要注意的是，PCI信号中prsnt1和prsnt2必须保证至少有一个工作接地，否则，系统可以肯定学生找不到卡，主板市场就是靠这两个数据信号来判断我们这个插槽上是否有卡，而其接法同PCI卡使用的功率进行有关，具体的含义分析如下（Open表示通过悬空，Ground表示没有接地）：

　　prsnt1prsnt2含义

　　OpenOpennocard

　　GroundOpen25w

　　ObenGround15w

　　GroundGround7.5w

最后，由于PCI9052不提供符合工业标准的IEEE1149.1边界扫描接口，PCI规范中涉及的五个边界扫描信号中的TRST、TCK、TMS应暂停、TDI和短路连接在板上，以避免扫描链的中断。

　　结束语

　　实践研究证明，PCI9052是一款具有优秀的PCI接口电路芯片，该芯片对基于ISA总线的接口向PCI的转换发展提供了极大的方便，设计者用它可避免企业直接进行面对一个复杂的PCI总线网络协议。因为，用PCI9052开发的产品，可减少一些外围器件，降低了系统开发工作难度，同时也缩短了设计开发建设周期，延长了自己产品的生命期。