通用PCI目标接口芯片的ASIC设计

摘要

PCI总线是一个面向多媒体技术的优秀总线,采用数据、地址总线合一的多路复用结构,支持多处理器体系结构却又独立于处理器,具有与其他总线联合工作的结构扩展功能,数据传输率极高,是当今计算机系统的主流总线.然而PCI总线规则复杂、时序要求严格.基于PCI总线的系统设计者往往关注于本领域的系统功能设计,即PCI内侧用户的设计,而对内侧用户和PCI总线的通信感到无所适从.因此,设计一种PCI总线和内侧用户之间的

目录

摘要

Abstract

第一章概述

1.1问题的提出

1.2总线技术及PCI接口芯片的国内外发展现状

1.3研究的目的及PCI接口芯片设计的定位

1.4设计工具和笔者的任务

1.5创新点及课题的意义

第二章PCI总线协议

2.1 PCI总线系统结构

2.2 PCI总线信号的定义

2.2.1系统信号

2.2.2地址/数据总线

2.2.3接口控制信号

2.2.4仲裁信号(只用于主PCI)

2.2.5错误报告信号

2.3 PCI总线命令

2.4 PCI总线的编址空间

2.4.I/O地址空间

2.4.2内存地址空间

2.4.3配置地址空间

2.5 PCI总线读写的基本协议

2.6 PCI总线上的时间约定

2.7 PCI总线的结束方式

2.7.1主PCI终止进程

2.7.2从PCI终止进程请求

第三章PCI总线接口芯片的总体设计

3.1主从相对关系和接口内外侧的概念

3.2 PCI接口的总体结构设计

3.3从PCI接口内侧协议规划

3.4 PCI接口的顶层设计

3.5 PCI接口寄存器

3.6模块划分及硬件描述语言文件的规划

第四章PCI接口芯片的核心模块设计

4.1从PCI接口的外特性

4.2从PCI接口的总体设计

4.3从PCI接口的第二层设计

4.4内、外状态机的状态转移

4.5内外状态机的HDL语言描述

4.5.1外状态机的设计

4.5.2内状态机的设计

4.6从PCI接口的第三层设计

4.6.1命令译码功能块的设计

4.6.2缓存器功能块的设计

4.6.3安全性所需的控制信号设计

第五章PCI接口芯片的周边模块设计

5.1 PAD模块的设计

5.2 IOB模块的设计

5.3奇偶校验模块的设计

5.4配置空间及其实现

5.4.1 PCI总线中配置空间概述

5.4.2配置空间设计思想

5.4.3可读可写存储器空间的设计

第六章仿真与验证

6.1测试平台与模块功能仿真

6.2 FPGA功能测试与PCI接口芯片的应用

第七章总结及展望

7.1 PCI接口芯片的设计总结

7.2设计的局限和展望

附录部分硬件语言描述程序清单

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文和参与的项目

论文说明