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TM1300 PCI-XIO口的UART和USB接口设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  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

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