??? 摘? 要： 介紹了PCI9052的功能、特點及具體應(yīng)用，說明了ISA模式下EEPROM配置及功能引腳連接的注意事項，給出了A/D" title="A/D">A/D轉(zhuǎn)換電路" title="轉(zhuǎn)換電路">轉(zhuǎn)換電路及其驅(qū)動程序?qū)嵗?。旨在介紹如何利用PCI9052完成由ISA擴展板" title="擴展板">擴展板向PCI擴展板的轉(zhuǎn)換。
??? 關(guān)鍵詞： PCI總線?? ISA擴展板?? PCI9052??? A/D轉(zhuǎn)換
?
??? PCI（外圍部件互連）總線是一種高性能局部總線" title="局部總線">局部總線。PCI總線與處理器及時鐘頻率無關(guān)，可以提供極高的數(shù)據(jù)傳送速率（33MHz總線時鐘、32位數(shù)據(jù)通路時，最大傳輸率為132Mbit/s）；PCI總線具有地址數(shù)據(jù)多路復用的高性能32位或64位的同步總線，可適用于各種平臺，支持多處理器和并發(fā)工作；PCI總線規(guī)范嚴格,具有良好的兼容性，對PCI擴展卡及元件能夠自動配置，實現(xiàn)設(shè)備的即插即用；PCI總線還具有良好的可擴展性，通過PCI-PCI橋路，可無限地擴展。
??? 由于功能強大,使用方便靈活，PCI總線產(chǎn)品與其它總線產(chǎn)品相比具有較大優(yōu)勢和較為廣闊的應(yīng)用前景。 PCI擴展槽已成為PC機主板配置的主流，今后的擴展板的開發(fā)必定是基于PCI接口的。如何使現(xiàn)有的某些ISA接口的功能擴展板能在PCI槽上繼續(xù)使用，顯然很有意義。
??? 實現(xiàn)PCI總線接口電路，目前一般有兩種方案：使用可編程邏輯器件(PLD)和PCI專用橋接芯片組。鑒于PCI總線協(xié)議的復雜程度,如使用可編程邏輯陣列芯片來完成PCI協(xié)議，雖然其靈活性較高,但其開發(fā)周期長, 難度較大。而通用的PCI接口芯片功能較全, 對PCI協(xié)議具有良好的支持,可實現(xiàn)PCI規(guī)范要求的接口信號和配置寄存器，能夠減少開發(fā)時間和成本，并獲得較好的數(shù)據(jù)傳輸性能。所以決定采用已有的橋接芯片實現(xiàn)PCI總線接口電路。下面就來介紹如何利用PCI9052接口芯片將A/D功能的ISA擴展板轉(zhuǎn)換為PCI擴展板的應(yīng)用。
1 PCI9052概述
??? PCI9052是PLX公司的一款低成本PCI總線接口芯片，符合PCI2．1規(guī)范。它有五個局部地址空間和四個局部設(shè)備片選信號，支持多路復用和非多路復用的8位、16位和32位通用局部總線,且局部總線與PCI總線時鐘相互獨立運行。
1.1 ISA接口模式介紹
??? PCI9052內(nèi)部含有一個ISA邏輯接口,支持8位和16位的ISA從設(shè)備。通過配置EEPROM可將PCI9052設(shè)定為ISA模式，通過內(nèi)存或I／O映射可將PCI總線與ISA總線相連，快速實現(xiàn)ISA總線到PCI總線的轉(zhuǎn)換。
1.2 配置方法及注意事項
??? 通過對EEPROM的編程可將PCI9052配置為ISA接口模式，方法包括利用燒錄器燒寫和利用PCI9052芯片在PCI總線上直接燒寫。配置信息包括設(shè)備號DID、制造商號VID、子設(shè)備號SDID、子制造商號SVID、中斷號、設(shè)備類型號、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。對空間的分配方式為：
??? （1）空間0分配給ISA接口的內(nèi)存存取。
??? （2）空間1分配給ISA接口的I/O存取。
??? （3）無論空間0的局部地址處于CS0#范圍還是空間1的局部地址處于CS1#范圍，ISA存取均有效。
??? （4）標準的從周期可以使用空間2、空間3和串行EEPROM來存取。
??? EEPROM的內(nèi)容非常重要，它關(guān)系到板卡能否正常工作，在設(shè)計時要非常注意。
2 應(yīng)用實例
??? 下面給出基于PCI9052接口的A/D數(shù)據(jù)采集板的應(yīng)用實例。該數(shù)據(jù)采集板的功能是：外部模擬信號經(jīng)過多選開關(guān)選通后，再經(jīng)過運算放大器送入A/D芯片進行轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換狀態(tài)的結(jié)果可用程序查詢方式讀出。
2.1 硬件設(shè)計
??? 硬件電路原理如圖1所示。
?
??? 硬件電路分為四個部分：
??? （1）PCI9052與PCI插槽間的連接信號線。這些信號包括地址數(shù)據(jù)復用信號AD[31:0]，總線命令信號C/BE[3:0]#，模式選擇信號MODE，局部總線請求信號LHOLD和PCI協(xié)議控制信號PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#。由于使用的是ISA非復用模式，因此MODE引腳應(yīng)接地。LHOLD信號應(yīng)該進行下拉或接地處理。
??? （2）PCI9052與串行EEPROM的連線。有EESK、EEDO、EEDI和EECS等連線。
??? （3）PCI9052與A/D轉(zhuǎn)換電路的連接。由于用到的是ISA局部總線信號，所以有數(shù)據(jù)線LAD[7:0]、地址線ISAA[1：0]、LA[23：2]、I/O讀寫信號線IOWR#、IORD#、地址鎖存BALE等連線。
??? （4）A/D采樣轉(zhuǎn)換電路。包括A/D芯片、多選開關(guān)、采樣保持和邏輯控制電路。
????PCB板布線應(yīng)注意以下事項
??? （1）參照PCI9052的C/ISA模式引腳圖進行連線。
??? （2）對于ISA模式，CLK（局部總線時鐘）為8MHz，可與PCI時鐘異步。由于PCI時鐘信號的一半要靠反射波來提升，因此時鐘信號CLK走線長度近似為2500mil+/-100mil。直接連接不滿足長度要求時可采用蛇形布線多繞幾圈。
??? （3）PRSNT1#和PRSNT2#兩者必須有一個接地，主板依靠這兩個信號判斷插槽上是否有卡及板卡對電源的要求信息。
??? （4）PCI卡上每個Vcc都必須退耦，電容容量不小于0.01μF。
2.2 軟件設(shè)計
??? 板卡調(diào)試成功以后就可以編寫驅(qū)動程序了。目前，編寫驅(qū)動程序最常用的工具是DDK、VtoolsD和WinDriver等。它們都是專門的驅(qū)動開發(fā)工具，在此選用的是WinDriver。它允許用戶使用Visual C++、Borland或者其它Win32編程工具軟件在用戶模式（UserMode）上編寫設(shè)備驅(qū)動程序，能很快地開發(fā)出高質(zhì)量的驅(qū)動程序。編程的基本方法是首先查找板卡，再找到卡中與用到的局部空間相對應(yīng)的PCI基地址，然后根據(jù)要求對這個基地址進行操作?？紤]到調(diào)用靈活性，在WinDriver環(huán)境下利用VC++6.0將驅(qū)動程序的接口制成DLL（動態(tài)鏈接庫）形式，這樣可以方便調(diào)用VB、VC、DELPHI、LABVIEW等多種編程語言。
??? 限于篇幅，對板卡進行查找及訪問的程序源碼摘錄如下，以供參考：
??? P9050_HANDLE? pcicheck(DWORD dwVendorID, DWORD dwDeviceID, BOOL fUseInt)? //獲得板卡句柄" title="句柄">句柄函數(shù)
??? {
??? ??? DWORD cards, my_card;
??? ??? P9050_HANDLE hPlx = NULL;//定義句柄初始為空
??? ??? RegisterWinDriver();
??? ??? if (dwVendorID==0)
??? ??? {
??? ??????? sscanf (“9050”, “%x”,&dwVendorID);
??? ??????? if (dwVendorID==0) return NULL;
??? ??????? sscanf (“10b5”, “%x”,&dwDeviceID);
??? ??? }
??? ??? cards = P9050_CountCards (dwVendorID, dwDeviceID);//對PCI卡的個數(shù)進行遍歷
??? ?…
????? ??if(P9050_Open(&hPlx,dwVendorID,dwDeviceID,my_card-1,
??? fUseInt ? P9050_OPEN_USE_INT:0/*P9050_OPEN_FIX_BIT7*/ ))
????????return hPlx;? //返回獲得板卡句柄
??? }
?? ?int? pciad(P9050_HANDLE hPlx, BOOL fLocalAddr,int ch)//用獲得的板卡句柄對IO空間進行訪問，實現(xiàn)A/D操作
??? {
?? ?…
????????P9050_WriteSpaceByte(hPlx, ad_sp, addr1, (BYTE) data1);?? //對局部IO空間進行寫操作
?? ?…
???? ??data5=P9050_ReadSpaceByte(hPlx, ad_sp, addr4);?//對局部IO空間進行讀操作?????
??? …
??? }
??? int? pciclose(P9050_HANDLE hPlx) // 關(guān)閉板卡句柄函數(shù)
??? {
??? P9050_Close(hPlx);
????return 1;
??? }
參考文獻
1 PCI9052 Data Book V1.01. PLX Technoledgy,1999
2 WINDRVR V5 User’s Guide.Jungo Ltd, June 20,2001
3 戚德虎，李貴山.PCI局部總線開發(fā)者指南.西安:西安電子科技大學出版社，2000