單片機(jī)總線接口芯片及其ISA模式應(yīng)用

2．3　串行EEPROM的配置

與ISA總線相比，PCI總線支持三個(gè)物理空間：存儲(chǔ)器地址空間、I／O地址空間和配置空間。配置空間是PCI所特有的一個(gè)空間，所有的PCI設(shè)備必須提供配置空間。串行EEPROM存儲(chǔ)了PCI9052重要的配置信息，如設(shè)備號(hào)DID、制造商號(hào)VID、子設(shè)備號(hào)SDID、子制造商號(hào)SVID、中斷號(hào)、設(shè)備類型號(hào)、局部空間基地址、局部空間描述符、片選響應(yīng)以及局部響應(yīng)控制CNTRL等信號(hào)。EEPROM的內(nèi)容非常重要，它直接關(guān)系到整個(gè)板卡能否正常工作，在設(shè)計(jì)時(shí)要非常注意。

系統(tǒng)加電時(shí)，通過(guò)PCI的RST復(fù)位以后，PCI9052首先檢測(cè)EEPROM是否存在。如果檢測(cè)到EEPROM首字不是FFFFH，PCI9052將依次讀取EEPROM的內(nèi)容來(lái)初始化內(nèi)部寄存器。PCIBIOS根據(jù)配置寄存器的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)資源分配，這樣，整個(gè)PCI設(shè)備的資源才不會(huì)發(fā)生沖突，從而實(shí)現(xiàn)了PCI總線的即插即用的特性。

PCI9052的內(nèi)部寄存器為總線接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供了最大的靈活性，這些寄存器可以分為兩類：PCI配置寄存器和局部配置寄存器。PCI配置寄存器有6個(gè)基地址寄存器，這些基地址是在系統(tǒng)中的物理地址。其中，基地址0和基地址1分別是以內(nèi)存方式和I／O方式訪問(wèn)局部配置寄存器的基地址，基地址2和基地址3分別映射到局部基地址0和局部基地址1。局部總線配置寄存器用于設(shè)定局部總線的工作方式，如基地址和地址范圍等。實(shí)際上，9052在PCI和ISA總線之間起到一個(gè)翻譯作用，要訪問(wèn)ISA端地址只需對(duì)PCI端基地址進(jìn)行操作就可以了。對(duì)于我們的設(shè)計(jì)，EEPROM的值及裝入順序如表1所示。

表1中，DID和VID是PLX公司的標(biāo)志，一般不能更改。操作系統(tǒng)就是通過(guò)DID、VID、SDID、SVID及設(shè)備類型碼來(lái)識(shí)別不同廠家的設(shè)備的。

在ISA模式下，局部空間1必須映射為I／O空間，局部空間0必須映射為內(nèi)存空間。另外要注意：在ISA模式下雖然不存在片選信號(hào)，但我們必須設(shè)置它，使它的值和局部空間1的基地址和范圍相匹配，否則，局部地址空間無(wú)法響應(yīng)PCI的控制指令。同樣，如果用到局部地址空間0，也要設(shè)置它的值。

對(duì)于PCI9052芯片，它的配置寄存器的內(nèi)容是在芯片復(fù)位時(shí)通過(guò)串行EEPROM加載的。在ISA模式下，串行EEPROM一定不能省略，我們一般使用松下公司的NM93CS46或與之兼容的存儲(chǔ)器。配置寄存器的內(nèi)容編寫(xiě)完以后，可以用編程器寫(xiě)入EEPROM中。另外，也可以通過(guò)主機(jī)在線燒寫(xiě)，但由于各種原因，成功率很低。

3 板卡調(diào)試

板卡做好以后，就可以插入主機(jī)板的PCI插槽中進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試的過(guò)程中，為了跟蹤信號(hào)的變化通常要用到數(shù)字示波器，另外，還需要一個(gè)軟件調(diào)試工具。PLX公司提供了一個(gè)905X的專用調(diào)試軟件PLXmon，我們可以從它的網(wǎng)站免費(fèi)下載。PLXmon包括以下功能：PCI總線的探測(cè)與選擇；配置寄存器的檢查和修改；內(nèi)存空間的顯示、修改和填充；EEPROM內(nèi)容的讀寫(xiě)等。利用這個(gè)工具，我們可以很清楚地看到EEPROM的內(nèi)容以及PCI配置寄存器和局部端配置寄存器的內(nèi)容，另外，用戶還可以進(jìn)行內(nèi)存和I／O端口的讀寫(xiě)。

此外，我們也可以用WinDriver或SoftICE軟件進(jìn)行板卡調(diào)試，但總的來(lái)說(shuō)，使用起來(lái)都不如PLXmon方便。有了開(kāi)發(fā)工具，設(shè)計(jì)者就可以根據(jù)板卡的具體要求進(jìn)行調(diào)試了。

4　驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)

板卡調(diào)試成功以后就可以編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序了。目前，編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序最常用的工具是VtoolsD和WinDriver，它們都是專門(mén)的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)工具。尤其是WinDriver，開(kāi)發(fā)人員不需要掌握WINDOWS驅(qū)動(dòng)編程的知識(shí)，利用它的向?qū)Чぞ撸芎芸斓亻_(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的驅(qū)動(dòng)程序。

在Windows9x環(huán)境下，操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理硬件資源，出于安全性考慮，ring3層應(yīng)用程序不能直接訪問(wèn)硬件（I／O端口訪問(wèn)除外），因此，必須編寫(xiě)運(yùn)行在ring0層的虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序（VxD）來(lái)響應(yīng)系統(tǒng)底層的中斷。如果板卡只有I／O操作，而沒(méi)有用到中斷和內(nèi)存操作，可以不用編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序，直接在應(yīng)用程序里實(shí)現(xiàn)輸入輸出就可以了。編程的方法是先找到板卡，再找到卡中與我們用到的局部空間相對(duì)應(yīng)的PCI基地址，然后就可以根據(jù)要求對(duì)這個(gè)基地址進(jìn)行操作了。如果在WINDOWS98以上版本的操作系統(tǒng)下，就要編寫(xiě)WDM設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序了。

5　結(jié)束語(yǔ)

由于PCI總線數(shù)據(jù)吞吐量大，傳輸速率高，在微機(jī)接口設(shè)計(jì)中，基于PCI總線的設(shè)計(jì)成為主流。PCI9052是一款優(yōu)秀的PCI接口芯片，設(shè)計(jì)者用它可避免直接面對(duì)復(fù)雜的PCI總線協(xié)議，降低了設(shè)計(jì)難度，從而使用戶可以集中精力解決具體的應(yīng)用問(wèn)題，縮短了開(kāi)發(fā)周期。實(shí)踐證明，PCI9052為開(kāi)發(fā)作為總線接口目標(biāo)設(shè)備的產(chǎn)品，特別是對(duì)基于ISA總線的接口板向PCI的轉(zhuǎn)換提供了極大的方便。