PCI9054与FPGA协作:DMA方式下的FIFO数据传输

0 下载量 16 浏览量 更新于2024-08-31 收藏 205KB PDF 举报
"基于PCI接口芯片外扩FIFO的FPGA实现主要介绍了如何利用PCI9054接口芯片和FPGA构建高效的DMA数据传输系统。PCI9054芯片内部包含六个可编程FIFO,支持PCI发起和目标的读写操作,以及DMA方式的数据传输。在FPGA中设计的逻辑控制单元与PCI9054交互,通过监控FIFO状态,确保数据准确无误地传输到存储单元。此外,PCI9054的配置涉及到串行EEPROM,如93CS56L,用于存储配置信息,包括基址空间、I/O空间和中断控制等,确保系统初始化的正确运行。EAB(嵌入式逻辑阵列块)在FPGA中的应用也提供了额外的逻辑和存储功能,增强了系统的灵活性和性能。" 在计算机系统中,PCI(Peripheral Component Interconnect)总线是广泛应用于高速数据传输的总线标准,尤其适合大数据量的采集和发送系统。PCI9054是一款专用的PCI接口芯片,它内含六个FIFO(First-In-First-Out,先进先出)存储器,可以分别支持PCI主设备发起的读写、从设备响应的读写,以及DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)模式下的数据传输。DMA模式允许数据直接在外部设备和内存之间传输,无需CPU介入,极大地提高了数据传输速率和系统效率。 FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为核心控制芯片,在设计中扮演了关键角色。FPGA内的逻辑控制单元与PCI9054的FIFO紧密配合,通过查询FIFO的状态信息,如空满标志,实现实时的数据流控制,确保在突发传输期间数据不会丢失。这种设计使得FPGA能有效地处理来自PCI9054的大量数据,优化了系统的整体性能。 配置PCI9054时,需要一个串行EEPROM来存储配置信息。在这个例子中,选择了2K字节的93CS56L,其配置信息会自动加载到PCI9054的配置寄存器中,用于设定本地总线的地址空间、I/O端口分配以及中断处理等。如果EEPROM配置错误,可能导致系统启动失败或者功能异常。 EAB(Embedded Array Block)是FPGA内部的一种特殊资源,集成了逻辑门和存储器,具有输入输出缓冲的RAM块。EAB的使用可以提高设计的集成度,简化系统设计,同时提供更高的性能和更低的功耗。在本设计中,EAB可能被用作数据缓冲区或特定逻辑功能的实现,以优化FPGA与PCI9054之间的数据交换过程。 这个设计展示了如何利用PCI技术、FPGA和适当的配置存储器来构建一个高效、灵活的数据传输系统,特别适合需要大容量、高速度数据处理的场景。通过精心设计的FPGA逻辑控制单元和有效的硬件资源利用,该系统能够满足高性能计算和数据处理应用的需求。