PCI接口芯片s5935及其應(yīng)用

時(shí)間：2023-03-19 03:06:14 理工畢業(yè)論文我要投稿

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摘要：s5935是AMCC公司生產(chǎn)的 PCI接口芯片，可實(shí)現(xiàn)直通（PASS-THRU）、郵箱（MAILBOX）、FIFO/DMA三種工作方式。文章簡(jiǎn)要介紹了這三種工作方式，并給出了s5935的WDM驅(qū)動(dòng)編程。

ＰＣＩ局部總線由于具有高速率以及支持即插即用等特點(diǎn)在微機(jī)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。利用ＰＣＩ接口芯片可以方便地設(shè)計(jì)ＰＣＩ規(guī)范板卡。ｓ５９３５是ＡＭＣＣ公司ｓ５９ｘｘ系列ＰＣＩ接口芯片中的一種。該芯片功能強(qiáng)大，可用于高速數(shù)據(jù)采集處理卡、視頻加速卡以及多媒體通信等。其主要特點(diǎn)如下：

●兼容ＰＣＩ２．１規(guī)范，可實(shí)現(xiàn)ＰＣＩ總線主設(shè)備和從設(shè)備功能；

●具有高達(dá)１３２ＭＢ／ｓ的傳輸速率；

●支持８／１６／３２位外加用戶(hù)總線；

●可選ｎｖＲＡＭ和擴(kuò)展ＢＩＯＳ；

●具有直通、郵箱、ＦＩＦＯ／ＤＭＡ三種工作方式；

●適于３２位５Ｖ電平ＰＣＩ卡，具有１６０腳ＰＱＦＰ和２０８腳ＴＱＦＰ兩種封裝。

１�。螅担梗常档慕Y(jié)構(gòu)

圖１所示是ｓ５９３５的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。ｓ５９３５中的寄存器分為ＰＣＩ配置寄存器組和操作寄存器組。前者可從ｎｖＲＡＭ的４０ｈ～７ｆｈ位載入，也可以是默認(rèn)值，ｓ５９３５只能實(shí)現(xiàn)首部類(lèi)型０和單功能設(shè)備配置。后者用于ｓ５９３５與外加總線的操作配置和數(shù)據(jù)傳輸（如中斷控制，郵箱入口等），從ＰＣＩ總線訪問(wèn)時(shí)稱(chēng)為ＰＣＩ操作寄存器組，地址為ＰＣＩ操作寄存器基址加各寄存器偏移地址；而從外加總線訪問(wèn)時(shí)，稱(chēng)為外加總線操作寄存器組，可通過(guò)ＡＤＲ[６:２]選擇。

ｓ５９３５的引腳接口分為ＰＣＩ總線接口、外加總線接口和ｎｖＲＡＭ接口。外加總線接口包括中斷、復(fù)位輸出、數(shù)據(jù)總線及控制引腳，這三種工作方式各有其獨(dú)立的控制引腳。

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ｓ５９３５具有直通、郵箱和ＦＩＦＯ三種工作方式，其中直通方式（Ｐａｓｓ－Ｔｈｒｕ）可以實(shí)現(xiàn)ＰＣＩ總線對(duì)外加總線的實(shí)時(shí)讀寫(xiě)，它可對(duì)ＰＣＩ總線讀寫(xiě)時(shí)序直接響應(yīng)；郵箱方式（ＭＡＩＬＢＯＸ）可通過(guò)ＰＣＩ總線與外加總線的一方讀／寫(xiě)郵箱，另一方接收中斷／查詢(xún)并寫(xiě)／讀郵箱；以上兩種工作方式只能在ｓ５９３５作為ＰＣＩ從設(shè)備時(shí)實(shí)現(xiàn)。而ＦＩＦＯ方式則可使其作為總線主設(shè)備來(lái)啟動(dòng)ＤＭＡ數(shù)據(jù)傳輸。在典型的ＰＣＩ數(shù)據(jù)處理卡中，可用ｓ５９３５作為ＰＣＩ接口通過(guò)ＤＳＰ處理數(shù)據(jù)，同時(shí)使用ＦＰＧＡ完成ＤＳＰ與ｓ５９３５間的邏輯轉(zhuǎn)換；郵箱或直通方式用于主機(jī)和ＤＳＰ之間的命令和參數(shù)傳輸，ＦＩＦＯ／ＤＭＡ方式則可完成高速批量數(shù)據(jù)傳送。下面是ｓ５９３５的ＰＣＩ配置及三種工作方式在Ｗｉｎ-ｄｏｗｓ２０００下的ＷＤＭ驅(qū)動(dòng)程序（ＤＤＫ編程）。

２．１ｓ５９３５的ＰＣＩ配置

ＰＣＩ配置寄存器格式可參考ＰＣＩ協(xié)議文檔。如果不使用ｎｖＲＡＭ加載ｓ５９３５的ＰＣＩ配置寄存器，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)ＦＩＦＯ和直通工作方式。ＰＣＩ配置寄存器中的基址寄存器ＢＡＳＥＡＤＤＲＥＳＳ０對(duì)應(yīng)于ＰＣＩ操作寄存器的基地址；ＢＡＳＥＡＤＤＲＥＳＳ１至４則分別對(duì)應(yīng)于四個(gè)直通通道地址（無(wú)ｎｖＲＡＭ時(shí)默認(rèn)為０）。上述基址寄存器的內(nèi)容可由系統(tǒng)在初始化時(shí)查詢(xún)以確定映射方式（Ｉ／Ｏ或內(nèi)存映射）、直通通道位寬和地址范圍，然后由系統(tǒng)寫(xiě)入物理地址，這種具體配置方法比較麻煩（見(jiàn)參考文獻(xiàn)１和２）。同時(shí)，ｎｖＲＡＭ的４５ｈ字節(jié)的第５、６位必須置０以使能ＦＩＦＯ操作。

２．２直通方式

ｓ５９３５提供有四條直通通道，可以實(shí)現(xiàn)單周期和突發(fā)數(shù)據(jù)傳送。在主機(jī)驅(qū)動(dòng)程序中，讀寫(xiě)直通通道地址可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，如：

ＷＲＩＴＥＰＯＲＴＵＳＨＯＲＴ?ＢＡＳＥＡＤＤＲＥＳＳ３＋ＯＦＦ-ＳＥＴＡＤＤＲＥＳＳ，ＤＡＴＡ?；

ｓ５９３５外加總線接口部分相關(guān)引腳：

ＰＴＡＴＮ：輸出，直通周期開(kāi)始；

ＰＴＮＵＭ?１?０?：輸出，指示四個(gè)直通通道之一；

ＰＴＢＥ?３?０?：輸出，ＤＱ?３１?０?字節(jié)使能；

ＰＴＷＲ：輸出，讀寫(xiě)選擇；

ＰＴＡＤＲ：輸入，ＯＦＦＳＥＴＡＤＤＲＥＳＳ從直通地址寄存器驅(qū)動(dòng)至ＤＱ?３１?０?；

ＰＴＲＤＹ：輸入，表明外加總線完成傳輸；

ＡＤＲ?６?２?：輸入，選擇外加操作寄存器；

２．３郵箱方式

ｓ５９３５有輸入、輸出郵箱各四個(gè)，多采用中斷／查詢(xún)方式傳輸數(shù)據(jù)，外加總線則可由ＡＤＲ?６：２?和ＩＲＱ等引腳實(shí)現(xiàn)。中斷控制／狀態(tài)寄存器用于實(shí)現(xiàn)中斷的使能配置、查詢(xún)和清除，郵箱狀態(tài)寄存器可查詢(xún)郵箱狀態(tài)，通過(guò)控制／狀態(tài)寄存器可使郵箱復(fù)位。還可以通過(guò)ＥＡ?０?８?腳直接讀寫(xiě)外加總線４號(hào)輸出郵箱的第三字節(jié)，這也是直連外部中斷的一種簡(jiǎn)單方法。在Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００下，其典型ＷＤＭ驅(qū)動(dòng)程序中斷相關(guān)部分模型如下（地址Ｉ／Ｏ映射）：

ＡｄｄＤｅｖｉｃｅ（）／／加載設(shè)備

? ……

ＩｏＩｎｉｔｉａｌｉｚｅＤｐｃＲｅｑｕｅｓｔ（）；

……?

ＤｉｓｐａｔｃｈＰＮＰ ? ? ／／

?……

ｃａｓｅＣｍＲｅｓｏｕｒｃｅＴｙｐｅＩｎｔｅｒｒｕｐｔ：

ＧｅｔＩｎｔｅｒｒｕｐｔＲｅｓ??；／／取得中斷資源

……

ＷＲＩＴＥＰＯＲＴＵＬＯＮＧ（ＢＡＳＥＡＤＤＲＥＳＳ０＋ＩＮＴＣＳＲ，ＤＩＳＡＢＬＥＩＮＴＤＷＯＲＤ）；／／禁止中斷

ＩｏＣｏｎｎｅｃｔＩｎｔｅｒｒｕｐｔ???

……?

ＤｅｖｉｃｅＣｏｎｔｒｏｌ（）／／實(shí)現(xiàn)