PCI9052总线接口芯片及其ISA模式应用

PCI9052总线接口芯片及其ISA模式应用

PCI端主要信号完全符合PCI规范要求，直接和PCI总线上对应的引脚相连即可。

ISA端连接如下：

在我们的板卡中由于只涉及到I／O，且为16位宽的数据，因此，MEMWR＃、MEMRD＃、SBHE＃和BALE信号可以不用。

LAD〔15：0〕是16位的数据总线。LA〔23：2〕和ISAA〔1：0〕共同组成ISA的地址总线，对于8位的数据总线，ISAA〔1：0〕相当于LA〔1：0〕，它们一起进行地址译码。而对于16位的数据线，每次读写两个字节，这时ISAA〔0〕不用，ISAA〔1〕和LA〔23：2〕一起进行地址译码。需要注意的是，并不是所有的地址线都要进行地址译码，这里要根据板卡上实际I／O口空间的大小选择译码地址线的数目。对于我们的板卡，LA〔3：2〕和ISAA〔1〕地址译码是必需的（ISAA〔1〕为低位），当然，所有的地址线都参加地址译码也是可以的。

IOWR＃和IOWD＃是局部端口读写信号。LCLK是ISA端时钟信号，按芯片要求外接8MHz的时钟。LRESET＃是9052芯片上电时PCI端复位后所发出的对ISA端进行复位的信号。在ISA模式下，该信号输出高有效。

LIN

1和LIN

2是局部总线中断输入信号，这里，我们只用到LIN

1信号，由于9052内部没有对这两个信号进行上拉或下拉处理，因此，在外部将LIN

2上拉或下拉到一个确定的状态。

NOWS＃是无等待标志信号，此引脚上拉或接地可以减少等待的时钟数。LRDY＃是局部准备就绪信号，如果局部芯片没有提供该信号，一般对它进行下拉或接地处理。CHRDY是局部通道准备好信号，一般要进行上拉处理。LHOLD是局部总线请求信号，应该进行下拉或接地处理。MODE是模式选择信号，由于我们使用的是ISA非复用模式，因此该引脚接地。

在设计

时，要严格遵循PCI规范。

和地线要尽可能宽且电源滤波要良好，在芯片的每个电源引脚最好接0．1μF的滤波

。由于PCI时钟信号的一半要靠反射波来提升，因此，时钟信号CLK走线长度近似为2500

l。prstn1和prstn2两者必须有一个接地，主板就是靠这两个信号来判断这个插槽上是否有卡的。用作上拉或下拉的

一般取值2．2 kΩ即可。一般来说，PCI板卡推荐做

，其实只要

合理做两层板也是可以的。

串行EEPROM端信号有以下几种：时钟信号（EECK）、读数据信号（EEDO）、写数据信号（EEDI）和片选信号（EESC），分别和EEPROM相应管脚相连即可。

2．3　串行EEPROM的配置

与ISA总线相比，PCI总线支持三个物理空间：

地址空间、I／O地址空间和配置空间。配置空间是PCI所特有的一个空间，所有的PCI设备必须提供配置空间。串行EEPROM存储了PCI9052重要的配置信息，如设备号DID、制造商号VID、子设备号

D、子制造商号SVID、中断号、设备类型号、局部空间基地址、局部空间描述符、片选响应以及局部响应控制CNTRL等信号。EEPROM的内容非常重要，它直接关系到整个板卡能否正常工作，在设计时要非常注意。

系统加电时，通过PCI的

T复位以后，PCI9052首先检测EEPROM是否存在。如果检测到EEPROM首字不是FFFFH，PCI9052将依次读取EEPROM的内容来初始化内部寄存器。PCIB

根据配置寄存器的内容进行系统资源分配，这样，整个PCI设备的资源才不会发生冲突，从而实现了PCI总线的即插即用的特性。

PCI9052的内部寄存器为总线接口的设计与实现提供了最大的灵活性，这些寄存器可以分为两类：PCI配置寄存器和局部配置寄存器。PCI配置寄存器有6个基地址寄存器，这些基地址是在系统中的物理地址。其中，基地址0和基地址1分别是以内存方式和I／O方式访问局部配置寄存器的基地址，基地址2和基地址3分别映射到局部基地址0和局部基地址1。局部总线配置寄存器用于设定局部总线的工作方式，如基地址和地址范围等。实际上，9052在PCI和ISA总线之间起到一个翻译作用，要访问ISA端地址只需对PCI端基地址进行操作就可以了。对于我们的设计，EEPROM的值及装入顺序如表1所示。

表1中，DID和VID是PLX公司的标志，一般不能更改。操作系统就是通过DID、VID、SDID、SVID及设备类型码来识别不同

的设备的。

在ISA模式下，局部空间1必须映射为I／O空间，局部空间0必须映射为内存空间。另外要注意：在ISA模式下虽然不存在片选信号，但我们必须设置它，使它的值和局部空间1的基地址和范围相匹配，否则，局部地址空间无法响应PCI的控制指令。同样，如果用到局部地址空间0，也要设置它的值。

对于PCI9052芯片，它的配置寄存器的内容是在芯片复位时通过串行EEPROM加载的。在ISA模式下，串行EEPROM一定不能省略，我们一般使用

公司的NM93CS46或与之兼容的存储器。配置寄存器的内容编写完以后，可以用

写入EEPROM中。另外，也可以通过主机在线烧写，但由于各种原因，成功率很低。

3　板卡调试

板卡做好以后，就可以插入主机板的PCI插槽中进行调试。在调试的过程中，为了跟踪信号的变化通常要用到数字示波器，另外，还需要一个软件调试

。PLX公司提供了一个905X的专用调试软件PLXmon，我们可以从它的网站免费

。PLXmon包括以下功能：PCI总线的探测与选择；配置寄存器的检查和修改；内存空间的显示、修改和填充；EEPROM内容的读写等。利用这个工具，我们可以很清楚地看到EEPROM的内容以及PCI配置寄存器和局部端配置寄存器的内容，另外，用户还可以进行内存和I／O端口的读写。

此外，我们也可以用WinDriver或SoftICE软件进行板卡调试，但总的来说，使用起来都不如PLXmon方便。有了开发工具，设计者就可以根据板卡的具体要求进行调试了。

4　驱动程序的编写

板卡调试成功以后就可以编写驱动程序了。目前，编写驱动程序最常用的工具是VtoolsD和WinDriver，它们都是专门的驱动开发工具。尤其是WinDriver，开发人员不需要掌握WINDOWS驱动编程的知识，利用它的向导工具，能很快地开发出高质量的驱动程序。

在Windows9x环境下，操作系统统一管理硬件资源，出于安全性考虑，ring3层应用程序不能直接访问硬件（I／O端口访问除外），因此，必须编写运行在ring0层的虚拟设备驱动程序（VxD）来响应系统底层的中断。如果板卡只有I／O操作，而没有用到中断和内存操作，可以不用编写驱动程序，直接在应用程序里实现输入输出就可以了。编程的方法是先找到板卡，再找到卡中与我们用到的局部空间相对应的PCI基地址，然后就可以根据要求对这个基地址进行操作了。如果在WINDOWS98以上版本的操作系统下，就要编写WDM设备驱动程序了。

5　结束语

由于PCI总线数据吞吐量大，传输速率高，在微机接口设计中，基于PCI总线的设计成为主流。PCI9052是一款优秀的PCI接口芯片，设计者用它可避免直接面对复杂的PCI总线协议，降低了设计难度，从而使用户可以集中精力解决具体的应用问题，缩短了开发周期。实践证明，PCI9052为开发作为总线接口目标设备的产品，特别是对基于ISA总线的接口板向PCI的转换提供了极大的方便。

参考文献

1　武安和，周利莉．WINDOWS设备驱动程序（VxD与W DM）开发实务．北京：

工业出版社，2001

2　王保全，周国勇．PCI9052在ISA总线接口中的应用．电子技术，2001（8）

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