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基于FPGA的双口RAM与PCI9O52接口设计

基于FPGA的双口RAM与PCI9O52接口设计

点击数:7500 次   录入时间:03-04 11:49:30   整理:http://www.55dianzi.com   DSP/FPGA技术

摘要:为了解决PCI9052和双口RAM之间读写时序不匹配的问题,本设计采用可编程器件来实现它们之间的接口电路。此电路可以使系统更加紧凑。核心逻辑部分采用有限状态机实现,使控制逻辑直观简单,提高了设计效率。
通过仿真工具ModelSim Se对该接口电路进行了验证,得出的仿真波形符合要求。
关键词:PCI9052;双口RAM;FPGA;状态机

O 引言
    IDT70V28L(双口RAM)的存取时间大于20ns,PCI9052工作于25MHz,其存取时间要大于双口RAM的存取时间。PCI9052是发起交易的主动者,相当于一个慢速器件访问快速器件,通过可编程器件,可以把PCI9052读写控制信号直接传递给IDT70V28L,完成时序的匹配。
    为将PCI9052的局部逻辑转换为双口RAM的读写控制信号和地址信号,本设计采用了可编程器件来实现它们之间的接口逻辑电路。在可编程器件设计中,状态机的设计方法是应用最广泛的设计方法之一。有限状态机是一种简单、结构清晰、设计灵活的方法,它易于建立、理解和维护,特别应用在具有大量状态转移和复杂时序控制的系统中,更显其优势。鉴于其优势,本设计采用了Verilog HDL描述的状态机来实现该接口的时序逻辑,并通过仿真工具验证了该设计的正确性。

1 PCI9052和双DRAM
1.1 PCI9052简介
    PCI9052是PLX公司继PCI9050之后开发的低价位总线目标接口芯片,低功耗,符合PCI2.1规范,它的局部总线(LOCAL BUS)可以通过可编程设置为8/16/32位的(非)复用总线,数据传输率可达到132Mb/s。它的主要功能和特性如下:
    (1)异步操作。PCI9052的Local Bus与PCI总线的时钟相互独立运行,两总线的异步运行方便了高、低速设备的兼容。Local Bus的运行时钟频率范围为0~40MHz,TTL电平;PCI的运行时钟频率范围0~33MHz。
    (2)可编程的局部总线配置。PCI9052支持8位、16位或32位Local Bus,它们可以是复用或非复用。PCI9052有4个字节允许(LBE[3:0]#)信号,26条地址线(LA[27:2]),乖和32位、16位、8位数据线(LAD[3l:0])。
    (3)直接从(目标)数据传送模式。PCI9052支持从PCI总线到Local Bus的猝发存储器映射空间的传送和I/O访问。读和写FIFO允许在PCI和局部总线之间的高性能猝发。PCI总线被允许猝发,这样Local Bus能被设置成猝发或持续单周期。
    (4)4个局部片选。PCI9052提供4个片选,每个片选的基地址和范围被编程成独立的由SEEPROM或主机。
    (5)5个局部地址空间。每个局部地址空间的基地址和范围被由SEEPROM或主机编程成唯一的。
1.2 双口RAM
    IDT70V28是高速64k×16的双端口静态RAM。它能被设计为1024kb的双端口RAM或者是32位字主从双端口RAM。该双口RAM提供两个独立的具有控制、地址和I/O引脚的端口。它的主要特性如下:a.可同时访问双端口同一存储器空间;b.高速存储访问,访问速度可达到20ns;c.低功耗运行;d.同过将多个设备级联,可以方便地将数据线宽扩展到32位或更高;e.具有‘busy’和‘interrupt’旗语。避免访问冲突:f.可以独立访问端口。


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