基于FPGA的PCI總線接口原理研究與設(shè)計(jì)

　　● 時(shí)序控制

　　在時(shí)序控制程序中采用狀態(tài)機(jī)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)不同時(shí)序的轉(zhuǎn)換。各種命令、數(shù)據(jù)交換、控制均在狀態(tài)機(jī)的管理下進(jìn)行工作。PCI總線上的信號(hào)是并行工作的，因此，對(duì)應(yīng)每個(gè)狀態(tài)必須明確其執(zhí)行的任務(wù)。這些任務(wù)要用VHDL的進(jìn)程語(yǔ)句來(lái)描述所發(fā)生的事件。本設(shè)計(jì)中的狀態(tài)機(jī)共使用了6種狀態(tài)，它以從設(shè)備響應(yīng)狀況為依據(jù)，主要以DEVSEL#信號(hào)和TRDY#信號(hào)的狀況為依據(jù)。狀態(tài)機(jī)如圖1所示，分別對(duì)應(yīng)空閑狀態(tài)(此狀態(tài)DEVSEL#、TRDY#和STOP#以及其他輸出信號(hào)為高阻態(tài))；準(zhǔn)備狀態(tài)、DEVSEL#和TRDY#均為高電平狀態(tài)，DEVSEL#為低電平且TRDY#為高電平狀態(tài)，DEVSEL#和TRDY#均為低電平狀態(tài)；操作結(jié)束狀態(tài)(此狀態(tài)使DEVSEL#、TRDY#和STOP#維持一個(gè)周期高電平)。本系統(tǒng)接到復(fù)位信號(hào)后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，然后轉(zhuǎn)入空閑狀態(tài)，在空閑狀態(tài)中采樣總線，并根據(jù)總線的變化來(lái)決定下一個(gè)時(shí)鐘上升沿后狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)入何種狀態(tài)，這些時(shí)序和程序中用到的信號(hào)都是基本且必須的，在進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)可以根據(jù)需要增添必要的狀態(tài)和信號(hào)，VHDL對(duì)狀態(tài)機(jī)的描述如下。

　　type pci_state is (Idle, Ready, DevTrdyHi, DevLoTrdyHi, DevTrdyLo, OprOver);

　　signal c_state :pci_state;

　　Idle為空閑狀態(tài)；Ready為準(zhǔn)備狀態(tài)；DevTrdyHi表示DEVSEL#和TRDY#均為高電平狀態(tài)；DevLoTrdyHi表示DEVSEL#為低電平且TRDY#為高電平狀態(tài)；DevTrdyLo表示DEVSEL#和TRDY#均為低電平狀態(tài)；OprOverr表示操作結(jié)束狀態(tài)。

　　程序如下。

　　下一步應(yīng)列出每個(gè)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的并發(fā)事件，寫出相關(guān)的進(jìn)程。進(jìn)程語(yǔ)句是一個(gè)并行語(yǔ)句，它定義進(jìn)程被激活時(shí)將要執(zhí)行的特定行為。例如，在Ready狀態(tài)時(shí)，就要判斷從主設(shè)備方發(fā)來(lái)的地址信息是否與從設(shè)備地址相同，因此要寫出地址比較進(jìn)程。