基于GAL芯片实现VME总线接口电路的设计流程概述

基于GAL芯片实现VME总线接口电路的设计流程概述

1 引言

2 接口设计功能要求

根据 VME 总线规范和本题具体任务需求，本文设计的VME 总线接口电路为一从控设 备接口电路（Slave Interface），接口的数据总线宽度和地址总线宽度均为16 位。主要接口功 能要求如下：

1）产生电路板本身的程序复位和硬件复位信号；

3）产生与VME 总线的应答信号、数据选通信号，控制数据传送方向；

4）具有中断请求功能：可设定的中断请求级；可编程中断向量；支持中断响应菊花链。

3 主要接口电路设计与功能实现

3.1 接口设计原理

图1 电路基本结构及原理

3.2 地址译码和读写控制电路设计与功能实现

为满足以上要求，地址译码芯片上的CE［3~0］分别接4 片Z8536 总线接口芯片的使能端； 读写控制芯片上的RD 和WR 分别接Z8536 的读写使能端。通过这两块芯片，实现了VME 总线对该从板上各路信号的读写进行的控制。

图 2 地址译码控制过程仿真波形

3.3 中段请求控制电路设计与功能实现

VME 优先级中断机制采用菊花链，它用于在板与板之间传送一电平信号。它始于第一 槽而终结于最后一槽。系统可以提供IRQ 1 ~IRQ7 共7 个中断请求，其中IRQ7 具有最高优 先级。本文采用通过跳线设定优先级的方法。当中断处理器处理中断请求时，中断应答菊花 链驱动器启动中断应答菊花链工作，以确保只有一个中断器响应正在进行中的中断应答周 期。当主设备应答某个中断时，首先把IACK*信号驱动为低，表示当前周期是中断应答周 期，同时将相应的中断请求级别值放到A01～A03 上。而中断响应主要由中断响应输入 （IACKIN*）和中断响应输出（（IACKOUT*）组成应答菊花链。若某一从设备发出中断请求，并 且响应的中断识别码和自己匹配，同时接到上一级传下来的有效的IACKIN*信号，则判断 是自己的中断响应，应该堵塞IACKOUT*信号，使之为高电平，否则应该继续下传 IACKOUT*信号［3］。根据上述的VME 总线中断处理机制和过程，可以设计出在Slave 模式 下，从设备通过GAL 芯片申请中断的控制逻辑。中断控制逻辑部分的ABEL-HDL 源程序 如下：

图 3 是该程序在ispLEVER5.1 中的仿真波形图。在该图中，从设备板上的Z8536 通过 将INT 拉低请求一个权限为IRQ2 的中断，译码识别代码为010。由图可见，当A［3~1］为 010 时，菊花链停止传送，否则由IACKOUT 传出。

图 3 中断请求控制仿真波形

4 结语

目前基于上述接口电路的VME 总线I/O 接口板卡设计研制工作已完成，并已成功应用 于机舱自动化控制系统原理样机中。试运行以来稳定可靠，表明本文设计思路方法可行，电 路及程序实现达到预期目标，为VME 总线接口逻辑功能的设计与实现提供了一条途径。

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