基于arm920t设计的smc接口研究与pc104主板总线仿真 |
2014-04-21 |
pc104主板是一种专门为嵌入式运用而界说的工业操控总线标准.以ibm pcat总线标准为根底的个人计算机及其外围设备在运用上取得了无穷的成果,ieee一996称之为isa(工业标准架构:industry standard architecture)总线.pc104是isa标准的延伸,界说在ieee-p996.1中,称为兼容pc嵌入式模块标准.pc104实质上是一种紧凑型的isa,其信号界说和pcat基本共同,但电气和机械标准却彻底不一样,是一种优化、小型、堆叠式布局的嵌入式总线体系.pc104主板总线来自于实践发展的需求,一起得益于pc技能的迅速发展,因为其开发环境友好、兼容芯片丰厚、标准撑持广泛等优势,受到了很多从事嵌入式商品出产商和体系集成商的期待,虽然如今isa设备已不常见,但pc104在嵌入式体系范畴却仍是通行的标准. arm是当时嵌入式体系运用中的抢手技能.因为arm处理器的卓越功能、较低的价格以及业界半导体厂商的广泛撑持,在嵌入式环境中有广泛的运用.arm 公司发明了chipless方式,该公司通过将高效的arm 内核授权给半导体公司,由半导体公司依据实践的运用状况加上各种外围的功能电路来构成一块完好的芯片,这种方式使半导体厂商得以有才能出产功能强大的各种专用处理器芯片.ar m在规划上根据soc思维,优先思考对每一个具体运用运用最大能够集成周边设备的单一芯片,但在板极拓展方面依然缺少能被广泛接受的新工业标准. pc104_4 ]是一种16位总线,但可向前兼容8位xt方式,典型总线时钟为8 mhz,4个时钟脉冲可完成一次完好的总线拜访,必要时可插入一个额定的等候周期以习惯低速外设.在嵌入式体系开发中常用以下信号. pcat体系运用不一样的指令拜访存储器空间和io端i:1空间,拜访存储器空间时pc104总线驱动memr#和memw#信号,拜访存储器空间时pc104总线驱动ior#和iow #信号.两个空间运用同一套地址线,可是因为端口空间只要64k有用,所以进行io 端口拜访时地址线上只要sa<15:o>是有用的. pcat体系有专门的端口拜访指令用于完成端口拜访,linux用户程序只需以root权限调用ioperm()指定需操作的端口地址规模,之后即可自在拜访这些端口.因为用于拜访端口的一组宏实践上直接对应cpu的端口拜访指令,所以存取功率很高. ep9315是cirrus logic公司出产的典型arm 920 tdm i(thumb,debug,m ultiply,em—bedded ice macrocel1)32位哈佛布局处理器.ep9315有一个通用存储器拜访接口,撑持sdram,sram,rom,及flash(包括n0r flash)等不一样方式的存储器,各种存储器拜访均同享数据总线da[3l:o]和地址总线ad[z5:o],运用一致的拜访操控逻辑 。 与x86模型不一样,arm 渠道只完成一个物理地址空间,在bo0t成功后只具有一个仅有的虚地址空间,cpu不建立专门的外设io指令,拜访外设io端口和内存单元运用一样的指令. 引脚csn[7:6]和csn[3:o]用于存储器芯片的选通,除发生时间略有区别之外(图2),基本上可视为地址总线的高位线. 虽然smc的sram 拜访时序十分挨近pclo4总线,可是要完成高兼容性的pclo4,仍有两方面疑问需求处理,一是smc驱动的sram 读写速度远高于pc104总线,二是为处理电平兼容疑问引进的总线收发器,其数据流向和输出使能需求恰当的操控. 运用arm 体系本钱较低,功耗更小,发动速度快,指令功率高的的特色,兼取pcat体系和pc104主板总线设备在产业化根底方面的优势,在arm渠道上构建pc104主板总线,有助于运用现有资本,维护已有出资.因为arm 与pcat模型在处理器架构上有本质性的区别,在arm 渠道上构建的pc104主板总线在所有的具体运用中要做到与标准pc104标准彻底兼容几乎是不能够,可是在特定的运用需求及断定的操作体系下这种尽力是彻底可行而且有用的。关于特定的运用而言,一般只需顾及pc104主板总线时序的一个子集,这就大大降低了体系现实的难度。兼容pc104主板总线在运用恪守isapnp(plug and play)标准的设备时有较多的困难。另外在运用包括中断请求和dma需求的设备时也需求专门的思考。 深蓝宇(http://www.lanrry.com/)专注于嵌入式主板及嵌入式工控机的开发与销售,提供嵌入式主板定制、pc104主板、arm模块定制、嵌入式工控机定制服务;在养殖物联网、电梯物联网、通讯管理机等行业应用方面独树一帜。 |
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