基于PCI 总线的四轴运动控制卡的研制

3.1数据配置

局部总线为16位的ISA总线，与MCX314as相兼容，可直接连接，涉及到的只是I/O信号，占用局部总线的片选3（CS3#）如图2。另外，还连接一片64KB的RAM做它用，与运动控制卡无关，它涉及到的是存储器信号,占用片选2（CS2#）。在ISA模式下无实际的片选1和片选2。

本卡的EEPROM配置信息表如下：



上表中显示的是配置数据，未列出的寄存器都设置为0。PLX公司的厂商ID为10B5H，设备ID为9052H。分类号表示的是何种桥，以及当前的版本，PCI9052为02h。子系统ID和子制造商ID分别为9052H和10B5H。PCI9052仅支持INTA#，所以PCIILR（PCI中断寄存器）D8=1或者D8=0不使用中断。PCI9052有0到3共四个局部地址空间，其中空间0必须被配置为存储器空间范围，空间1必须被配置为I/O 空间范围。根据PCI9052的DATASHEET参考文献[1]的说明，空间0配置数据为FFFF0000H，空间范围为64KB，D0=0表示配置为存储器空间范围，见表中基地址为04000000H，使用片选2（CS2#）。空间1配置数据为FFFFFFF1H，I/O的空间范围为16个字节，D0=1表示配置为I/O空间范围。ISA模式下复用出来的两个片选管脚（CS2#，CS3#）是否输出，分别由片选信号2基地址和片选信号3的基地址来确定。片选信号基地址的D0=1为片选使能，片选基地址的确定，为空间1或0的基地址加上所配置空间地址的范围，超出这个范围，片选便没有输出。局部地址空间0或1总线区域描述为00400022H和0040003AH，确定为16位局部数据总线。中断控制及状态寄存器为00001000H，不使用中断，它的D12=1确定局部总线为ISA模式。控制寄存器确定了它的各个复用管脚输入/输出功能，以及初始化控制。

用含有以上配置数据的EEPROM来启动板卡，计算机将为它分配03000000H-0300000FH这16个I/O端口和04000000H-04010000H这64KBytes存储器空间。

3.2选取、配置EEPROM的注意事项

1）串接EEPROM端信号有如下几种:时钟信号（EESK）、读数据信号（EEDO）、写数据信号（EEDI）和片选信号（EECS）。时钟信号（EESK）是由PCI总线的时钟32分频后得到的。

2）对于EERPOM的选取要遵循PCI9052上推荐的EEPROM或者与之相兼容的具有连读功能的1Kbit的EEPROM。

3）可以采用在线热配置（通过PCI9052在线配置），软件可以选择PLX自己公司的PLXMON或者JUNGO公司的WinDriver。笔者是用WinDriverv6.02,在软件安装的Samples目录下的程序PLX9050Diagnostics来读写EEPROM。这种方法比较方便，但是有时会有读写数据错误的情况出现。也可以用烧录器将配置数据写入EEPROM，这种方法可靠性高，但在实验过程中要反复插拔EEPROM不太方便。

4.驱动程序的开发

ISA总线的地址空间要映射到I/O空间或内存空间。为从PCI总线配置寄存器中获得主机动态分配的映射基址,并对映射端口进行读写,必须编写驱动程序。

驱动的简单实现可以采用JUNGO公司的WinDriver来生成驱动，但是WinDriver生成的驱动效率不高，而且没有注册码只能使用一个月。因此，我们采用DriverStudio加WIN2000DDK的办法来开发驱动。在DriverStudio的向导下输入设备ID制造商ID、分类号和子系统ID子制造商ID，生成驱动程序的框架，然后编写需要的程序代码。关于对驱动程序的安装以及在应用程序中的调用可以参看文献[5]。

5.结论

实践证明，采用PCI接口芯片和专用运动控制芯片开发的运动控制卡，开发研制周期短，实用性强，可靠性高。此运动控制卡已经完成硬件调试和驱动编写，目前已完成部分运动控制函数，正在进行应用程序开发。

参考文献

[1].PLXTechnology.PCI9052databook.PrintedinUSA,September,2001.

[2].TomShanley（美）,DonAnderson（美）著.刘晖等译.PCI系统结构（第四版）.北京：电子工业出版社,2000.7

[3].MCX314AsUser’sManualVer1.02004-8-10.

[4]WalterOney（美）著.MicrosoftWindowsDriverModel.http://www.oneysoft.com

[5].武安河等著.Windows2000/XPWDM设备驱动程序开发（第2版）.电子工业出版社，2005-02-01.

[6].陶吉利,鲁五一.PCI9052及其在通用网络控制卡设计中的应用.微计算机信息,2003Vol.19No.3P.72-73.

[7].袁鹏.基于视觉的高速高精度贴片机运动控制系统的设计与实现[C].计算机集成制造系统,2004,12（10）