基于雙口RAM的CPCI總線通訊機制研究.pdf

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1、·信息技術(shù)·艾春暉，等·基于雙口RAM的CPCI總線通訊機制研究基于雙口RAM的CPCI總線通訊機制研究艾春暉，趙歡，熊振華(上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院，上海200240)摘要：針對課題中基于CPCI總線的運動控制板卡上的CPCI總線與DSP通訊的實時性問題．提出了一種上下位機高速通訊速度的交互機制。利用PCI橋芯片、雙1：7RAM與DSP芯片實現(xiàn)上下位機的連接與通訊，同時分析了數(shù)據(jù)通訊中的關(guān)鍵問題。采用乒乓操作和中斷訪問的方式，取代傳統(tǒng)的輪詢方式，實現(xiàn)上位機和DSP在雙口RAM的交互。理論分析表明．新的機制充分利用了現(xiàn)有硬件資

2、源，避免了對上下位機CPU的過多占用．提高了通訊效率。關(guān)鍵詞：雙口RAM：CPCI：通訊機制：乒乓操作中圖分類號：TP272文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1671-5276(2012)0543110-03ResearchonCommunicationMechanismofCPCIBusBasedonDPRAMAIChun—hui，ZHAOHuan，XIONGZhen—hua(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstr

3、act：Basedonpracticalapplication，anewmethodisdiscussedinthethesis，whichpromotestheefficiencyinthecommunicationofuppercomputerandDSP．Italsoanalyzesthecurrentmechanismofcommunicationandresearchesonthekeyissueofdatatransfer，withregardsofPCI9052，DSPandDPRAM．Thenewmethodisba

4、sedonping-pangoperation，whichisusedtospeedupthecommunicationandmakefulluseofDPRAM．Keywords：DPRAM；CPCI；communicationmechanism；ping-pangoperation基于的控制系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)為：主控芯片為TI公司的0引言DSPTMS320F2812．CPC!總線接口芯片為PLX公司的PCI9052，上下位機交互的緩沖RAM為IDT公司的CPCI總線是一種先進(jìn)的局部總線．它的傳輸速率高IDT7133，在DSP和雙口RA

5、M之間有一個電平轉(zhuǎn)換模塊。(132MB／s，32bi~33MHz時)，訪問時間快，具有可熱插控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如錯誤。如圖1所示。拔、高開放性和高可靠性等特性．在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣《”：泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，PC機要向運動控制板卡BAqt0：llAR【10：0】毒皇一I??畦實時發(fā)送大量控制指令。同時接收各軸的當(dāng)前位置反饋以—卜-]一一及其他I／O，傳感器等的監(jiān)測信號。因此，解決上下位機／LBLM[nC19052R—●之間的通訊瓶頸問題是重要的研究課題?！褚籰_——士●●—一：．_常見的解決方法是在上下位機之間增加一個雙口●}_÷

6、一●●lRAM，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖與交互。雙口RAM具有兩套數(shù)●J一一L．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．j．．．．．．．．．．．．．．．．j．．．．．．．．．．．．；．．．．．．．．．．．．．；據(jù)／地址總線，因此可以實現(xiàn)兩端處理器對其進(jìn)行訪問。圖1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)然而，雙口RAM的主要缺點在于：當(dāng)一端對其某一個地址進(jìn)行寫操作時，另外一端對該地址將被禁止進(jìn)行任何操本控制系統(tǒng)中的雙口RAM是IDT7133．這是一款高作以避免數(shù)據(jù)損壞。對雙口RAM的訪問控制，常見的解速的2Kx16雙口靜態(tài)RAM。它提供兩個獨立的端口，允決辦法有B

7、USY仲裁，中斷仲裁，令牌仲裁等，如王雪使用許左右端口同時對不同的地址讀寫數(shù)據(jù)。每個端口各有了邏輯較為簡單的令牌仲裁。通過雙口RAM兩側(cè)的#SEM一套地址線、數(shù)據(jù)線和控制線。這種雙口RAM只有硬件引腳，獨立于雙13RAM之外進(jìn)行訪問控制：石雷使用了仲裁，也就是忙邏輯控制。IDT7133主要南存儲器、I／0控BUSY和雙口RAM中斷結(jié)合的方法。然而，這些方法的制器和仲裁器組成，如圖2所示。不足在于進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸時．由于仲裁機制的原因，仍利用雙口RAM進(jìn)行通信的關(guān)鍵是如何處理沖突．避然會使數(shù)據(jù)傳輸速度滯后。免讀寫錯誤。對于1DT713

8、3，有兩個控制引腳，BUSYL和BUSYR，分別控制各自一側(cè)的訪問。BUSY引腳為高電平1控制系統(tǒng)及現(xiàn)有通訊方式時，表示該側(cè)可以訪問；當(dāng)一個BUSY引腳為低電平時，對基金項目：國家科技重大專項(O2)項目“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成