DSP与PC机的PCI总线高速数据传输

信　号	管　脚　号	管脚数	信　号　功　能
LAD[31:0]	从低到高依次为91、90、89、88、87、86、85、84、83、82、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52	32	数据总线
LW/R	127	1	为“1”时写,为“0”时读
LA[27:1]	从低到高依次是92、93、94、95、96、97、98、100、101、102、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、122	27	地址总线,传输28位线性地址的高26位
LBE[3:0]	从低到高依次是46、47、48、49	4	字节使能信号,表示当前总线传输中哪一个字节被选中
LRDY	128	1	在局部总线读数据或可接受写数据
ADS	123	1	表明可用地址和一次新的总线存取的起始
CS1、CS2	130、131	2	片选信号
RD	126	1	通用写
WR	125	1	通用读
LINT1,LINT2	137、136	2	局部中断输入

3 与 PC的高速数据传输

TMS320C6713HPI与PCI9052的具体连线如图2所示.

实际上,在具体电路设计时,整个方案的实现除了需要TMS320C6713和PCI9052外,还需要有SN74CBTD3384和NM93CS46.由于TMS320C6713的I/O是在3.3V电压下工作,而PCI9052在5V电压下工作,所以TMS320C6713与PCI9052之间必须采用SN74CBTD3384进行电平转换.SN74CBTD3384是TI公司生产的10位总线转换器,它的输入、输出引脚一一对应,并分别排列在芯片的两侧封装.图2中共选用了三片SN74CBTD3384.NM93CS46是PLX公司生产的串行EEPROM存储器,用于加载PCI9052配置信息.其中按一定顺序存放着设备号(DID)、供应商代号(VID)、子设备号(SDID)、子供应商代号(SVID)、PCI总线与局部总线之间的地址空间映射关系、片选地址、控制位、状态位及其它杂项配置等.上电时,PCI总线的RST信号有效,同时PCI9052输出局部复位信号LRESET,并检查NM93CS46是否有效.若有效,且第一个16位字不是FFFFh,那么PCI9050将根据串行EEPROM的值来设置内部寄存器,否则采用默认值.

考虑到TMS320C6713HPI与PCI9052间的时序配合问题,通常在连线过程中,还必须注意下列几个问题:

(1)由于PC机中数据与地址总线是复用的,所以PCI9052的MODE引脚应接地,而PCI9052中局部数据与地址总线是非复用的,所以TMS320C6713的HAS引脚应接高电平.

(2)由于 TMS320C6713的HR/W信号与PCI9052的W/ R信号极性相反,因此必须通过非门进行连接.

(3)由于TMS320C6713与PCI9052分别工作在不同的时钟频率下,所以TMS320C6713的HRDY信号输出必须通过D触发器的同步后才能送入逻辑电路,以供PCI9052的LRDY信号使用.

(4)LRDY信号的逻辑表达式为:LRDY=RD.WR+(CS1+ADS+HRDY),因此,只有RD或WR有效,且CS、ADS、HRDY也有效时,LRDY才能有效.

另外,要保证TMS320C6713 HPI与PCI9052的稳定协调工作,除了要设计合理的硬件电路外?还必须对PCI9052的内部寄存器进行准确配置.关于PCI9052内部寄存器的具体配置方法,可以参考PLX公司的用户手册,这里不再赘述.



笔者已将该方案应用于某电力系统精确故障定位及录波装置中.其中,由TMS320C6713 DSP芯片构成的高速数据采集卡用来控制电力系统中各电参数的采集、存储与故障判断.当其HPI被设置为带地址自增的读方式时,可在一次故障记录结束后,由PC机将存储在TMS320C6713外扩SDRAM中的大量数据一次性读入.读入的数据可用来计算故障发生的精确位置,分析系统中各电参数的变化情况,同时记录各继电保护装置的动作情况.

4 结束语

该方案不仅有效地解决了TMS320C6713 DSP芯片与PC机间数据传输的瓶颈问题,而且简化了硬件设计.同时由于它支持即插即用技术.因此,由DSP构成的高速数据采集卡具有良好的可移植性。