基于CPLD的單片機PCI接口設計

2.2 單片機PCI讀寫C語言程序設計
nb
sp; 在CPLD在幫助下，單片機讀寫PCI設備就變得相當簡單。首先，將pci_cbe等寄存器都聲明為外部存儲器變量，并根據(jù)CPLD的設計指定地址。然后，傳遞適當?shù)膮?shù)給以下兩個讀寫子函數(shù)，即可完成對PCI設備配置空間、I/O空間、存儲器空間的讀寫操作。從PCI設備的返回數(shù)據(jù)存放在全局變量savedata中。

實際上在寫PCI設備時，也可以從pci_data中得到返回數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)必須等于往PCI設備寫的數(shù)據(jù)，原因參見ABEL HDL設計部分。利用這一點可以進行差錯檢驗和故障判斷，視具體應用而定。
bdate unigned char request;
sbit IRDY0=request^4;
sbit FRAME0=request^5;
sbit VALID=request^7;
void readpci(unsigned char addr,unsigned char cbe){
pci_address0=addr;
pci_cbe=cbe;
request=pci_request;
while(!IRDY0 FRAME0)) request=pci_request;
savedata0=pci_data0;
savedata1=pci_data1;
savedata2=pci_data2;
savedata3=pci_data3;
if(!VALID)printf(Data read is invalid! );
}
void writepci(uchar addr,uchar value0,uchar cbe){
data uchar temp;
pci_address0=addr;
pci_datas0=value0;
pci_cbe=cbe;
request=pci_request;
while(!(IRDY0 FRAME0)) request=pci_request;
if(!VALID)printf(Data write is invalid!);
}[NextPage]本文相關(guān)DataSheet：MAX7000 EPM7128

地址周期時的總線命令，PCI_cbe[7～4]保存數(shù)據(jù)周期時的字節(jié)使能命令；pci_data0～pci_data3保存從PCI設備返回的數(shù)據(jù)；pci_request是PCI總線讀寫操作狀態(tài)寄存器，用于向單片機返回一些信息。當單片機往pci_cbe寄存器寫入一個字節(jié)的時候，會復位CPLD中的狀態(tài)機，觸發(fā)CPLD進行PCI總線的讀寫操作；單片機則通過查詢pci_request寄存器得知讀寫操作完成，再從pci_data寄存器讀出PCI設備返回的數(shù)據(jù)。

CPLD中狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖3所示。每一個狀態(tài)對應FRAME與IRD信號的一種輸出，而其它輸入輸出信號線可由這兩個信號線和pci_cbe的值及TRDY的狀態(tài)決定。當FRAME為有效時，AD[31～0]由pci_address驅(qū)動，而C/BE[3～0]由pci_cbe低4位驅(qū)動；當IRDY有效時，C/BE[3～0]視總線命令，要么由pci_cbe高4位驅(qū)動，要么設為高阻態(tài)，而AD[31～0]在pci_cbe[0]為“0”時，（PCI讀命令）設為高阻態(tài)，而在pci_cbe[0]為“1”時（PCI讀命令）由pci_datas驅(qū)動。另外一方面，一旦TRDY信號線變?yōu)榈碗娖?，AD[31～0]線上的數(shù)據(jù)被送入pci_data寄存器，而C/BE[3～0]線上的數(shù)據(jù)被送入pci_request寄存器的低4位。

考慮到在不正常情況下，PCI設備不會對PCI總線作出響應，即TRDY不會有效，為了不使狀態(tài)機陷入狀態(tài)S2的僵持局面，另外增設了一個移位計數(shù)器mycounter。當IRD信號有效時，計數(shù)器開始計數(shù)。計數(shù)溢出之后，不論PCI總線操作是否完成，狀態(tài)機都會從狀態(tài)S2轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S3，即結(jié)束PCI總線操作。當TRDY有效時，會立即置位mycounter.cout。

PCI總線操作是否正確完成，可查詢pci_request的最高位是否為“1”，而IRDY與FRAME的值可分別查詢pci_request的第4位和第5位。這兩位反映了PCI總線操作所處的狀態(tài)，兩位都為“1”時可以認為PCI總線操作已經(jīng)完成。在實踐中，如果單片機的速度不是足夠快的話，可以認為PCI總線操作總是即時完成的。這幾位的實現(xiàn)可參考源程序。