一種高集成度基于PCI總線的AM80486 CPU設(shè)計與實現(xiàn)

2．1．4．1 中斷控制器
可編程邏輯采用IP核實現(xiàn)一個具有1路非屏蔽中斷和16路可屏蔽中斷的中斷控制器功能。中斷的觸發(fā)方式(電平觸發(fā)／沿觸發(fā))和16路可屏蔽中斷的優(yōu)先級軟件可調(diào)。系統(tǒng)控制器在實現(xiàn)時使用了1路非屏蔽中斷和11路可屏蔽中斷，剩余資源可根據(jù)用戶需求使用。
2．1．4．2 定時／計數(shù)器
可編程邏輯采用IP核實現(xiàn)一個3路獨立的8位定時／計數(shù)器功能，其工作模式與MD8254的MODE2方式相同，每路定時器的輸出使能和計數(shù)頻率軟件可調(diào)。系統(tǒng)控制器在實現(xiàn)時使用了兩路定時器供操作系統(tǒng)使用，剩余的1路留可根據(jù)用戶需求使用。
2．1．4．3 串行協(xié)議控制
可編程邏輯采用IP核實現(xiàn)2路RS232串行協(xié)議控制，用戶可以通過軟件對串行接口的工作方式(查詢／中斷)、串行數(shù)據(jù)的格式(數(shù)據(jù)位／起始位／停止位／奇偶校驗等)和串行通信速率(9600-119200bps可調(diào)，默認38400bps)等參數(shù)進行設(shè)置。
2．2 軟件設(shè)計
CPU模塊使用VxWorks5．5操作系統(tǒng)，軟件開發(fā)環(huán)境為Tornado 2．2。VxWorks操作系統(tǒng)具有實時性、可靠性、可剪裁性、支持眾多的目標(biāo)機、系統(tǒng)的開放性、豐富的環(huán)境工具和第三方支持等特點。VxWorks操作系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖5所示。

CPU膜塊的軟件包括以下內(nèi)容：a．FLASH編程工具；b．BIT測試程序；c．Vxworks操作系統(tǒng)：d．驅(qū)動程序；e．應(yīng)用程序。

3 結(jié)束語
小型化的CPU模塊，已成功應(yīng)用在升級后的系統(tǒng)中，取得了良好的成效。除了總線傳輸速度提高(PCI總線最大傳輸速度可達132Mb／s)、使系統(tǒng)性能得到提升外，還具有以下特點：
(1)安裝方式靈活，節(jié)約系統(tǒng)資源。CPU模塊采用PMC板卡形式，占用空間小(面積下降33％)，可以方便地安裝在其它模塊上，同時與典型的80486模塊相比，重量下降70％、功耗下降15％，節(jié)約了系統(tǒng)資源。
(2)配置靈活，升級潛力大。CPU模塊在本設(shè)計中作為PCI總線控制器(Host)使用，但是只要更改PCI9056的配置，并且對可編程邏輯做相應(yīng)更改，即可作為PCI總線的主設(shè)備(Master)和從設(shè)備(Slave)使用。由于采用了SoPC技術(shù)進行可編程邏輯設(shè)計，CPU模塊上還有可利用的空間進行功能擴展(例如增加I2C電路和網(wǎng)絡(luò)接口)，同時只要提高處理器和PCI接口的工作頻率，即可進一步提高CPU模塊的性能。
(3)通用性強，應(yīng)用前景廣泛。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的PCI接口和PMC外形，CPU模塊可以方便地配置在一個PCI總線系統(tǒng)中，并且具有可靈活配置的工作方式(Host／Master／Slave)。同時為現(xiàn)有采用80486處理器計算機系統(tǒng)的升級，提供了可借鑒的模型，具有廣泛的應(yīng)用前景。