PCI局部总线的研究与接口设计

摘要

随着处理器的速度越来越高,数据流通量越来越大,PCI局部总线已成为当前PC系列机的主流总线,PCI设备的接口设计与实现就成为迫切要解决的问题.论文对接口设计中最重要的三个环节--协议、硬件接口、驱动程序--进行了阐述和研究.完成了PCI数据采集卡的设计、给出了PCI从设备时序器状态机的VHDL行为级实现、描述了使用专有接口芯片S5933的实现方案.同时全面的讨论了PCI设备驱动程序编写时所面临的主要问题及解决方案.最后,论文研究了PCI总线的缺陷以及未来总线NGIO的解决方案.

目录

文摘

英文文摘

绪论

1 PCI局部总线协议

1.1 简介

1.1.1 PCI局部总线的应用

1.1.2 PCI局部总线概览

1.1.3 PCI局部总线的优点

1.2 信号定义

1.2.1 信号类型定义

1.2.2引脚功能组

1.2.3 中央资源功能

1.3 总线操作

1.3.1 总线命令

1.3.2 PCI协议的基本规则

1.3.3总线操作

1.3.4总线仲裁

1.3.5其他总线操作

1.3.6 纠错功能

1.4 配置空间

1.4.1 PCI配置空间的构成

1.4.2配置空间功能

1.4.3 PCI扩展ROM

1.5 电特性

1.6 时间特性

2 PCI总线的数据采集卡的设计与实现

2.1 数据采集卡总体设计框图

2.2 数据采集卡AD转换部分的设计

2.3 PCI总线接口设计

2.4 重要概念理解

2.5 问题

3 PCI总线接口的实现方案

3.1 采用可编辑逻辑器件

3.1.1传统的硬件设计方法

3.1.2利用VHDL的硬件电路设计方法

3.1.3 PCITARGET状态机的VHDL设计与实现

3.1.4采用可编辑逻辑器件设计PCI接口需要注意的问题

3.2 采用专用接口芯片

3.2.1 S5933的结构

3.2.2 基于S5933的PCI数据采集通道

4 PCI设备WINDOWS通用驱动程序设计

4.1 驱动程序的模式和开发工具的选择

4.2 PCI驱动程序的特点

4.3 设备驱动的调用

4.4 设备驱动的进一步封装

5 PCI总线体系结构的局限及总线发展趋势

5.1 PCI总线体系结构的缺陷

5.2 NGIO的解决方案

后记

参考文献

附录配置空间相关寄存器

致谢