种基于PCD656的高速PCI总线接口的设计与实现

传输开始、传输字节数等；KCommonDmaBuffer类用于申请系统提供的公共缓冲区。具体DMA传输设置如下

　　OnDmaReady例程中获取传输的物理内存的地址和字节数，然后设置相应的DMA寄存器值开始DMA传输。DMA传输结束后，应使m_CmxentTm-nsfer无效并删除。具体流程如图2所示。

　　4 局部总线端设计

　　本设计中，局部总线端采用了C模式。C模式下可配置3种数据传输方式：单周期方式（Single Cycle Mode）、4字方式（Brust-4 Mode）和连续突发传输方式（Continuous Mode），在本设计中采用了连续突发方式，可以有效地提高输出效率。

　　PCI9656在局部总线为为主设备，始终占用局部总线，局部总线端的FPGA始终响应PCI9656的操作。方案中使用PCI9656的DMA传输模式，在本地端不需要进行地址译码，因此可以对PCI9656的控制信号进行简化处理，PCI9656的局部端主要控制信号如下

　　ADS#：一次总线访问开始；

　　Blast#：总线访问结束；

　　LW／R#：读写控制信号；

　　Ready#：从设备准备好信号，有效时表示总线访问进行中；

　　LHOLD：PCI9656占用本地总线申请信号；

　　LHOLDA：占用本地总线应答信号；

　　Wait#：主设备传输暂停信号；

　　EOT#：数据传输异常中止信号，用于FIFO溢出或空时中断数据传输；

　　Lint#：用于引起CompaetPCI总线端的中断信号；

　　LRST#：本地总线复位信号；

　　CCS#：配置寄存器选择信号。

　　在DMA传输过程中主要关心的信号可简化为：ADS#、Blast#、LW／R#、Ready#、LHOLD、LHOLDA，如图3所示。

　　图3中，lclk为本地总线时钟，当PCI9656要发起一次DMA操作时，先发送lhold信号申请本地总线，若本地总线空闲则FPGA发出lholda信号响应PCI9656，然后PCI有效ads_n信号以示总线传输开始，FPGA使ready_n有效以示总线传输正在进行中，此时本地数据通过局部数据线传送到PCI总线，或着数据由PCI总线传送到局部逻辑。一次传输结束时PCI使blast_n信号有效并使lhold信号无效，然后FPGA使lholda信号和ready_n信号无效，一次DMA传输完成。传输中若是DMA读操作则lwr信号拉低，若为写操作则拉高。

　　本地总线位宽为32位，因此本地总线理论速度为264MB·s-1，由于应用程序的效率问题和传输中一些无效状态的存在，目前PCI总线平均速率达到212 MB·s-1，可以满足目前高速数据采集、传输对总线传输速度的要求。

　　PCI9656本地总线时序设计中需要注意blast_n信号有效说明为突发传输最后一个时钟周期，此时ready_n信号仍然为有效，否则会造成总线等待；在正常读写访问中CCS#信号应置高，否则总线访问将指向配置空间而非内存或I／O空间。

　　5 结束语

　　利用PCI9656和FPGA实现了一种高速PCI总线接口，较全面地论述了总线驱动开发和局部时序设计的过程。这种设计提高了总线传输速度，为高速数据采集系统的实现创造了条件。