通用PCI目標接口芯片的ASIC設計.pdf

1、PCI總線是一個面向多媒體技術的優(yōu)秀總線,采用數據、地址總線合一的多路復用結構,支持多處理器體系結構卻又獨立于處理器,具有與其他總線聯(lián)合工作的結構擴展功能,數據傳輸率極高,是當今計算機系統(tǒng)的主流總線.然而PCI總線規(guī)則復雜、時序要求嚴格.基于PCI總線的系統(tǒng)設計者往往關注于本領域的系統(tǒng)功能設計,即PCI內側用戶的設計,而對內側用戶和PCI總線的通信感到無所適從.因此,設計一種PCI總線和內側用戶之間的"橋梁"芯片,將PCI總線和外圍設備

2、的數據和控制信號隔離、緩存和傳輸,從而實現(xiàn)內側用戶和PCI總線的通信就必然成為專用集成電路(ASIC)設計領域的挑戰(zhàn)性課題.本文給出了一個完整的PCI接口芯片的設計.芯片設計的定位為通用PCI目標接口芯片,即從PCI接口芯片,主要工作包括對PCI總線信號進行處理,設計內、外兩個狀態(tài)機,分別實現(xiàn)內側用戶時序和PCI總線時序,并通過控制信號實現(xiàn)兩個狀態(tài)機的通信;設計讀、寫兩用緩存器,實現(xiàn)了PCI突發(fā)讀寫;設計譯碼功能塊,實現(xiàn)了對6種基本的P

3、CI命令的譯碼;設計存儲器形式的寄存器組,實現(xiàn)了可讀寫的PCI配置空間;設計了奇偶校驗模塊;另外針對上述模塊編寫了測試平臺,在Modelsim仿真器中進行了仿真并在基于FPGA的視頻轉發(fā)卡系統(tǒng)中得到驗證.通用PCI目標接口芯片實現(xiàn)了I/O讀寫、內存讀寫、配置空間讀寫等基本功能,其中配置空間的獨特創(chuàng)新設計,使計算機能夠對PCI設備進行識別、配置,實現(xiàn)PCI總線設備的即插即用.此外,通過PCI目標接口芯片,基于PCI總線的系統(tǒng)設計者可以方便