TM1300 PCI-XIO口的UART和USB接口设计

　　摘要：以Philips公司的多媒体数字信号处理器TM1300的硬件核心平台，通过TM1300芯片的PCI-XIO口，经UART芯片ST16C550实现串行通信接口，经USB接口芯片USBN9604实现USB接口，设计方案简洁。实际测试结果表明，通信接口工作稳定。
　　关键词：TM1300PCI-XI0口UART接口USB接口
　　
　　引言
　　
　　Trimedia集成电路是Philips公司新近推出的针对多媒体应用的一种高性能DSP，它能够进行高质量的视频和音频处理。TM1300是Trimedia系列产品之一，它的核心是32位处理器，能够进行32位线性寻址，寻址能力可达4GB，含有128个通用寄存器。Tm1300核心处理器采用的是VLIW（超长指令字）结构，可以在每一时钟周期内同时进行5个操作，VLIW结构还可以减少处理器的工作量。TM1300支持16KB的数据高速缓存和32KB的指令高速缓存，并且数据高速缓存是双端口的，允许同时双向接入。
　　
　　TM1300有别于一般的通用DSP，它有专门的视频接口、音频接口和PCI、SSI（同步串行接口）等丰富的外设接口。在本设计前，已经利用TM1300上的SSI接口实现了UART（UniversalAsynchronousReceiverandTransmit）接口板和E1接口板，利用片上PCI接口实现了以太网接口，并实现了PSTN、DDN和以太网上的视频传输。本文改进了参考文献中的URAT实现方案，利用TM1300的PCI-XIO接口实现串行通信接口和USB接口，系统框图如图1所示。
　　
　　1硬件设计
　　
　　TM1300集成了一个符合PCI2.1的PCI接口，总线数据宽度为32位，最高时钟频率可达33MHz，峰值吞吐率可达132MB/s。TM1300还通过XIO总线控制器在PCI接口上扩展了一个XIO接口。通过XIO接口，TM1300可以方便实现对8位简单外设的无缝连接。本文设计的硬件实现主要就是基于XIO接口，下面将对其进行详细介绍。
　　
　　图2
　　
　　1.1TM1300PCI-XIO接口的工作机制
　　
　　PCI-XIO总线提供了TM1300与普通PCI外设和简单8位外设的无缝混合连接。它提供以下特性：
　　
　　*完全的PCI2.1特性（32位，33MHz）;
　　
　　*简单的非复用8位数据，24位地址XIO总线，支持68K、X86控制信号；
　　
　　*内部或外部可编程时钟源；
　　
　　*0～7个可编程等待周期以适应慢速XIO设备；
　　
　　*支持单字节读写和DMA读写。
　　
　　图3
　　
　　图2是PCI-XIO总线系统示意图，可以看出，XIO总线控制器作为PCI总线上的一个特殊设备工作，通过复用PCI信号线，实现简单8位设备的标准接口。XIO总线控制器作为XIO总线的“代理”，在XIO总线操作进行时负责为PCI总线接口单元（BIU）产生PCI_DEVSEL信号，当收到BIU的PCI_IRDY信号时，它使能PCI_INTB信号，可以作为所有XIO设备的全局片选信号。它还重新配置了PCI的32位地址/数据线，将低24位作为XIO总线的地址线，高8位作为XIO总线的数据线。
　　
　　PCI-XIO总线控制器包括一个可编程的MMIO寄存器：XIO_CTL。其中使能

《TM1300 PCI-XIO口的UART和USB接口设计》