PCI9054芯片接口设计中若干问题的深入研究

### PCI9054芯片接口设计中若干问题的深入研究 #### 摘要 本文主要探讨了在使用PCI9054芯片进行接口设计时所遇到的一些问题及其解决方案。PCI9054是一款高性能的PCI总线接口芯片，由于其强大的功能，在很多高速数据处理系统中得到了广泛应用。然而，在实际开发过程中，设计者往往会遇到一些挑战，例如芯片工作模式的选择、总线仲裁机制的设计、存储器与I/O操作的实现、DMA传输的管理以及PCI中断的处理等。本文通过总结这些问题及其解决方法，旨在为从事PCI9054芯片应用的设计人员提供有价值的参考。 #### 1. PCI9054的工作模式 PCI9054支持三种主要的工作模式：M模式、C模式和J模式。这三种模式可以通过模式选择引脚MODE[1:0]来配置： - **M模式**：当MODE[1:0] = "11"时启用，适用于与Motorola MPC850或MPC860系列高性能微处理器无缝连接。 - **C模式**：当MODE[1:0] = "00"时启用，适用于与Intel i960系列高性能微处理器无缝连接。 - **J模式**：当MODE[1:0] = "01"时启用，地址线和数据线复用，适合特定应用场合，尤其是与TI公司的6000系列DSP的HPI接口进行连接时。 #### 2. 总线仲裁 总线仲裁逻辑在PCI9054与本地总线的接口设计中扮演着极其重要的角色，它直接影响系统的稳定性和性能。通常，设计师需要借助CPLD/FPGA来实现这一逻辑。特别是在C模式下，总线仲裁逻辑的正确实现至关重要。LHOLD和LHOLDA是用于总线仲裁的两个关键信号： - **LHOLD**（总线保持请求）：当本地总线请求PCI总线控制权时，LHOLD会被激活。 - **LHOLDA**（总线保持响应）：当PCI9054允许本地总线获得PCI总线控制权时，LHOLDA会被激活。 在设计总线仲裁逻辑时，应避免直接使用这些引脚进行简单的连接，因为这样可能会导致系统运行不稳定。为了确保系统稳定运行，设计时应当充分考虑各种时序关系，并适当引入时序调整逻辑，如使用D触发器来精确控制信号的有效边沿。 #### 3. 存储器与I/O操作 PCI9054支持复杂的存储器和I/O操作，这对于高性能数据处理系统至关重要。设计者需要确保正确的地址映射和数据传输顺序。此外，为了提高效率，还应考虑使用DMA传输方式来进行大量数据的快速移动。 #### 4. DMA传输和突发数据传输 DMA传输可以显著提高数据传输速度，减少CPU负担。PCI9054提供了两个独立的可编程DMA控制器，每个控制器都支持块传输和分散/集中传输模式。在设计时，应注意正确配置DMA控制器的参数，以充分利用其高效的数据传输能力。 #### 5. PCI中断处理 PCI中断处理是确保系统正常运行的关键部分。PCI9054支持可编程中断生成，这使得设计者可以根据实际需求灵活配置中断信号。在设计时，需要注意中断信号的优先级设置以及中断服务程序的编写。 #### 结论 PCI9054芯片作为一款高性能的PCI总线接口芯片，在设计过程中需要解决多个关键技术问题。通过对这些问题的研究和解决，可以有效地提高系统的整体性能和稳定性。希望本文提供的信息能够帮助设计人员更好地理解和应用PCI9054芯片，为开发高性能的数据处理系统打下坚实的基础。