一、PCI9054概述
PCI9054是业界广泛使用的一款PCI总线控制器。可以在PCI数据卡以及CPCI、PXI数据卡的设计中使用。下面对PCI9054的资料进行归纳。
PCI9054是PLX公司生产的PCI总线通用接口芯片，采用先进的PLX数据管道结构技术，提供了两个独立的可编程DMA控制器，每个通达均支持块和分散/集中的DMA方式。本地总线可以编程实现8、16、32位的数据宽度，传输速率最高达到132MB/s，本地总线时钟最高可以达到50MHz。
PCI9054的芯片原理框图如下图所示：
从原理框图，我们可以看到PCI9054分成PCI总线和本地总线两大部分。PCI总线部分符合PCI标准。本地总线部分采用可配置的方式，可以与不同CPU或者自定义逻辑接口。PCI总线和本地总线部分通过FIFO进行互连。本地总线可以采用DMA的方式将数据导入PCI9054。在配置方面，PCI9054通过外部配置存储器对芯片内部的配置寄存器进行配置。
PCI9054内部拥有的寄存器类型描述如下图所示：
二、本地总线说明
本地总线可以工作在M、C、J三种模式，M模式符合Motorola公司的MCU接口模式，C模式符合通用CPU的接口时序，J模式是一种地址数据线没有分开的总线模式。
|
序号 |
信号 |
方向 |
说明 |
|
1 |
LHOLD |
OUT |
申请使用本地总线 |
|
2 |
LHOLDA |
IN |
本地总线使用应答信号 |
|
3 |
ADS# |
OUT |
总线访问有效地址的开始 |
|
4 |
BLAST# |
OUT |
总线访问的Last Transfer |
|
5 |
LW/R# |
OUT |
高电平表示读操作，低电平表示写操作 |
|
6 |
LA[31:2] |
OUT |
地址线 |
|
7 |
LD[31:0] |
INOUT |
数据线 |
|
8 |
READY# |
INOUT |
当PCI9054作为总线主控单元时，该信号表示总线上的读数据有效或者写数据完成。 |
|
9 |
LINT# |
IN |
中断信号线，该信号置低会产生一个PCI中断 |
2.1 DMA数据传输时序
采用DMA的数据传输方式可以将连接到本地总线上的设备数据直接DMA至PCI9054内部FIFO，然后触发PCI数据传输。
在PCI9054的DMA工作模式下，PCI9054作为PCI总线的主设备，同时也是Local总线的控制者，通过设置其DMA控制器内部的寄存器即可以实现两总线之间的快速数据传送。
2.2 IO数据传输时序
本地总线和PCI总线类似，为了解决抢占问题，在数据传输之前，需要采用握手方式实现总线仲裁。总线仲裁逻辑如下：
单字节PCI单周期写操作时序如下所示：
单字节PCI单周期读操作时序如下所示：
双字节PCI单周期写操作时序图：
单字节PCI Non-Burst写操作时序图：
双字节PCI Burst写操作时序图：
单字节PCI 单周期读操作时序图：
三、PCB设计要求
需要注意PCI总线信号的走线，为了满足反射条件，对信号走线有严格要求，普通信号长度，从插槽的连接器到PCI桥芯片不大于1.5英寸，CLK信号走线长度为2.5英寸。
四、EEPROM配置空间
EEPROM配置空间中值与寄存器之间的关系如下表所示：
EEPROM操作时序：
在使用PCI9054时，需要按照厂商要求选择配置芯片，否则PCI9054很难配置成功，导致系统无法启动。