会员注册
发布信息

嵌入式系统的PCI接口设计
             1 引言   

       通常意义的计算机系统结构是以CPU为中心,再辅以存储系统和I/O接口构成。其功能主要用于数值计算和数据处理。而嵌入式系统是将CPU作为部件嵌入到系统中,此时的CPU并不是用于通用计算。嵌入式系统的主要特点是针对性强和实时性强、可靠性高、体积小、功耗低,可广泛应用于个人数字助理、数码相机、数字电视、通信、工业测控系统以及导弹控制等诸多领域。嵌入式系统的设计过程包括:需求论证、规格说明、体系结构设计、硬件和软件构件设计以及系统集成等。较好的方法是采用统一的建模语言(UML)来描述设计任务。这是一种面向对象的建模语言,它可将设计描述为许多交互的对象,这些对象对应系统中的软件和硬件。与嵌入式系统紧密相关的概念还包括实时操作系统(RTOS)、在片系统(SOC)和硬件描述语言(HDL)。所以说嵌入式系统的设计是一个“系统工程”。


        以MPC8260为CPU,再加上PLX9656的64bit/66MHz PCI接口所组成的嵌入式系统有很高的性能,其数据吞吐量可达几百MB/S。其中MPC8260是MOTOROLA公司生产的具有603eTM核及通信处理模块(CPM)的高性能、高集成度CPU。它在片内集成了存储管理单元(MMU)、系统接口单元(SIU)、64位60x总线和32位本地总线以及强大的网络接口(三个FCC、两个MCC、四个SCC、两个SMC等)。

       嵌入式系统有两种工作模式:第一种为附属工作方式,该方式将嵌入式系统设计成板卡形式,并通过主机的PCI接口进行数据传输。这种方式具有一定的独立性,可承担某项特定的任务,从而可使主机CPU的开销大大减少。常用的视频压缩卡、工业数据采集卡等都属此种类型。第二种工作模式为独立工作方式。该方式由于嵌入式系统本身含有CPU,因而是一个自主的系统和功能单元,能独立完成某项任务,并可通过网络接口(如以太网、ATM、HDLC/SDLC等)或通道(如SCSI、USB等)将数据传输给服务器,以实现数据的传输与管理。其典型产品有机顶盒、磁盘阵列控制器等。

       2 PCI规范及其接口芯片   

       第一个PCI技术规范1.0版本于1992年6月面世,到1999年2月发布了2.2版,不久前又公布了PCIX规范。PCI的位数由32位扩展为64位,频率从33MHz提高到133MHz。该规范是处理器、存储器总线至周边设备扩展的桥梁,根据PCI桥接的对象可分为Host/PCI桥(北桥)和PCI/SA桥(南桥),它们可一起构成芯片组。PCI接口芯片通过配置和编程可将其数据空间映射为Memory和I/O方式;其数据传送既可以是单数据段读写,又可以是突发方式、中断方式或DMA方式。许多厂商(如AMCC、IBM、PLX等)都可提供PCI接口芯片,图1所示是PLX的64bit/66MHz PCI接口芯片PLX9656的结构框图。

PLX的64bit/66MHz PCI接口芯片PLX9656的结构框图


       PLX9656符合PCIr2.2、CompactPCIr1.0及PCI热插拔r1.0规范。它可配置为M模式(可与Motorola的MPC850、MPC860无缝接口)、C模式(为非复用地址/数据方式,可与DSP、ASIC和FPGA接口)和J模式(为复用地址/数据方式,可与IBMPoweerPC401和IOP480接口)。此外,它还具有以下特点:

       ●采用先进的Direct Master、Direct Slave和DMA数据传输技术,其迸发数据传输率PCIBus端为528MB/s,Local Bus端为264MB/s;

       ●I2OTM信息单元包括8个32位邮箱寄存器和2个32位门铃寄存器;

       ●PCI仲裁器支持7个外部主设备;

       ●带有可编程中断产生器及串行EEPROM接口。


相关阅读:  
  • 嵌入式系统中PCI总线仲裁器的设计与实现
  • 具有PCI总线接口的通用嵌入式主板设计
  • PowerPC嵌入式系统中的以太网接口设计
  • PowerPC嵌入式系统中的以太网接口设计
  • 解决软件和硬件接口问题的嵌入式系统设计实例
  • 嵌入式系统的VGA接口设计(包含各种VGA接口的设计)
  • 基于CP2200的嵌入式系统以太网接口设计
  • 解决软硬件接口的嵌入式系统设计实例
  • 基于DM9000AE的S3C2440嵌入式系统的以太网接口设计
  • 基于CH7004的嵌入式系统VGA接口设计
  • 基于CH7004的嵌入式系统VGA接口设计
  • 基于S3C2410和CH7004的嵌入式系统VGA接口设计
  • 嵌入式系统以太网接口的设计
  • FPGA的嵌入式系统USB接口设计
  • 嵌入式系统的VGA接口设计
  • 基于FPGA的嵌入式系统USB接口设计
  • FPGA的嵌入式系统USB接口设计
  • 以DSP为核心的嵌入式系统人机接口设计
  • 嵌入式系统的VGA接口设计
  • 第六章嵌入式系统硬件设计-接口
  •  
     
     

    时间:2011年03月24日 03:24:49 来源: 作者: 上一篇:嵌入式系统的构建 下一篇:内嵌ARM核的FPGA芯片EPXA10及其在图像驱动和处理方面的应用  (电脑版  手机版)
    Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved.