ARM922T核ZCP320A處理器PCI總線操作

摘要：本文簡要說明了ZCP320A處理器內(nèi)部集成的PCI總線接口、編程模式及工作模式，并介紹了作為主設(shè)備時(shí)如何訪問外部擴(kuò)展的RTL8139 PCI網(wǎng)卡設(shè)備。為以后的設(shè)計(jì)者提供借鑒及應(yīng)用基礎(chǔ)。

    關(guān)鍵詞：ARM922T ZCP320A PCI總線 RTL8139

ZCP320A采用了ARM公司的ARM922T核，ARM922T是ARM9TDMI通用處理器家族中的一員采用哈佛結(jié)構(gòu)內(nèi)部使用5級流水線支持32位的ARM指令系統(tǒng)和16位的Thumb指令系統(tǒng)包括兩個(gè)相互獨(dú)立的8KB 的數(shù)據(jù)和指令高速緩存，高速緩存行的長度是8個(gè)字。ARM922T 實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型ARM結(jié)構(gòu)v4MMU以提供對指令和數(shù)據(jù)地址的轉(zhuǎn)換和訪問許可檢測。ARM922T 支持ARM調(diào)試結(jié)構(gòu)協(xié)處理器以及Tracking ICE。

ZCP320A內(nèi)部使用三條AHB總線連接實(shí)現(xiàn)功能所需的主從設(shè)備。每條AHB總線連接一個(gè)主設(shè)備和多個(gè)從設(shè)備。根據(jù)總線連接的主設(shè)備的不同，三條總線分別被命名為COREBUS（ARM9 核作為該總線的主設(shè)備）、PBUS（PCI橋作為該總線的主設(shè)備）和DBUS（DMA控制器作為該總線的主設(shè)備）。這三條總線由總線管理模塊統(tǒng)一進(jìn)行管理。

ZCP320A集成的PCI總線接口是一個(gè)符合PCI協(xié)議2.2的總線接口。由于ZCP320A的內(nèi)部總線是符合AMBA AHB協(xié)議的總線，所以在ZCP320A中設(shè)計(jì)了一個(gè)AHB-PCI的橋來實(shí)現(xiàn)AMBA AHB協(xié)議到PCI協(xié)議的轉(zhuǎn)換。PCI總線通過AHB-PCI橋連接到內(nèi)部AHB總線。

1 PCI總線接口概述

在ZCP320A中設(shè)計(jì)了一個(gè)AHB-PCI的橋來實(shí)現(xiàn)AMBA AHB協(xié)議到PCI協(xié)議的轉(zhuǎn)換。PCI總線通過AHB-PCI橋連接到內(nèi)部AHB總線。如圖1所示。

    AHB-PCI 橋是實(shí)現(xiàn)AHB總線和PCI總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)AHB總線和PCI 總線之間數(shù)據(jù)交換的一個(gè)設(shè)備，AHB-PCI橋是32位的，即AHB總線和PCI總線都是32位的地址/數(shù)據(jù)總線。在CPU內(nèi)部橋和兩條內(nèi)部總線相連接，COREBUS 和PBUS。這兩條內(nèi)部總線都符合AMBA AHB總線協(xié)議。在COREBUS上，ARM CORE 作為該總線的唯一主設(shè)備，橋則作為該總線的一個(gè)從設(shè)備。在PBUS上，橋作為該總線的唯一主設(shè)備，PCI緩沖及存儲器則作為其從設(shè)備。在CPU外部，橋則和PCI總線相連接。通過COREBUS， ARM CORE訪問橋及穿過橋訪問外部的PCI設(shè)備。外部的PCI設(shè)備則通過PCI總線訪問該橋并穿過橋到PBUS上訪問CPU的內(nèi)部存儲器等資源。橋?yàn)镻CI總線和內(nèi)部ARM CORE及內(nèi)部存儲器的通信提供了數(shù)據(jù)緩沖。ARM CORE寫數(shù)據(jù)緩沖由兩個(gè)FIFO組成，每個(gè)FIFO可容納32字節(jié)的數(shù)據(jù)和4 字節(jié)的地址。ARM CORE讀數(shù)據(jù)緩沖由一個(gè)FIFO組成，該FIFO可容納32字節(jié)的數(shù)據(jù)和4字節(jié)的地址。在另一側(cè)PCI寫數(shù)據(jù)緩沖由兩個(gè)FIFO組成，每個(gè)FIFO可容納32字節(jié)的數(shù)據(jù)和4字節(jié)的地址。PCI讀數(shù)據(jù)緩沖由一個(gè)FIFO組成，此FIFO也可容納32字節(jié)的數(shù)據(jù)和4字節(jié)的地址。當(dāng)有大量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，橋上提供了DMA控制器供使用，可以大大提高數(shù)據(jù)通信效率。該DMA 控制器具有一個(gè)32字節(jié)的接收FIFO和一個(gè)32字節(jié)的發(fā)送FIFO。因此DMA在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)乒乓效應(yīng)，也就是說在接收的同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。

通過AHB-PCI橋，內(nèi)部的ARM核可以對外部PCI設(shè)備進(jìn)行訪問；同時(shí)，外部的PCI設(shè)備也可以對內(nèi)部的CPU資源進(jìn)行訪問。當(dāng)AH

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