PCI总线仲裁器的设计与实现
之后,设备2撤销其PCIreqN2信号,放弃对总线的占用;接着frameN、irdyN信号相继无效,表明数据传输的完成,总线变为空闲,仲裁器在C处采样后,将总线停靠在设备2上。
2. 多个设备同时请求总线使用权(以两个设备为例)
设备3首先发出请求信号,仲裁器在时钟A处采样后,计数器开始计数,此时总线仍然为设备0占用着;在时钟B处的采样,检测到frameN有效,表明数据传输的开始,仲裁器使得PCIgntN3信号有效,设备3获得总线所有权;
在随后的一个时钟上升沿,仲裁器采样到设备2的总线请求信号,此时由于frameN、irdyN依然有效,表明数据传输正在进行中,必须等当前数据传输完成后,设备2才能占用总线进行自己的数据传输,此时仲裁器隐含设定设备2拥有总线使用权。设备3在时钟C之前使得frameN、irdyN无效,总线进入空闲状态,停靠在设备3上。设备2检测到总线空闲,驱动自己的frameN、irdyN信号,仲裁器在时钟D处采样到有效的frameN、irdyN信号后,使PCIgntN2有效,设备2占据总线,开始数据的传输。设备2使用完总线后,使总线回到空闲状态,停靠在设备2上;设备3检测到总线空闲,再次驱动frameN、irdyN有效,从而再次获得总线使用权(时钟上升沿F处)。所有传输完成后,总线将停靠在设备3上。
值得一提的是,如果设备3在被迫交出总线前不能完成所有数据的传输,它必须使自己的PCIreqN3信号持续有效,这样在设备2用完总线后,仲裁器能将使用权交回,从而完成剩余数据的传输。
图5为设备获得总线使用权,在设定的16个时钟周期内没有启动传输,仲裁器状态的变换。仍以两个设备为例。
五、应用CPLD进行PCI总线仲裁器的设计,系统结构简单;配置灵活,可以根据系统的需要,对有关信号进行裁减或者扩展;在线修改方便。本设计采用Altera的EPM3064实现,并应用于所设计的系统板中。
《PCI总线仲裁器的设计与实现(第4页)》