VME总线控制器开发

发布时间：2020-06-20 09:00

【摘要】：VME总线是二十世纪八十年代发展起来的一种并行异步系统总线,时至今日,虽然显得有些古老并且某些性能不尽如人意,但是正是长时间的发展与优化,使得它在稳定性、多主兼容、中断处理方面拥有独特的优势。 本文粗略的介绍了VMEbus协议规范,分析了VMEbus的功能,在实现对该总线认识和理解后,着手设计一个通用的VME总线控制器软核,软核包括VME总线系统所需要的所有功能模块和四种子总线系统的全部功能,这四种子总线系统分别是:数据传输子系统、数据传输仲裁子系统、中断仲裁子系统和公共总线子系统。 除此之外,对于由软核构建的VMEbus系统,设计了全自动化的初始化配置过程,包含板卡ID和板卡基地址、板卡地址空间大小等的初始化配置;通过寄存器配置,可定制软核充当的角色,关闭或开启某些功能模块,选择使用VME主(MASTER)、VME从(SLAVE)和控制板卡的功能。在功能模块设计方面,详细介绍了功能模块的类型和工作模式,如MASTER、SLAVE的各种分类和工作模式,介绍了功能模块的功能和具体实现;在子总线运行方面,根据总线周期,介绍了功能模块之间的关系和各种时序的发起-应答机制,讲述数据传输过程、总线仲裁过程、中断仲裁应答过程等。 软核与外部设备的连接,实现了三种方式,一种是VME总线专用方式,也是VMEbus协议制定者推荐的方式;一种是最实用和简单的方式,即通用并行总线方式;另一种是根据需求设计的扩展方式,使用SPI总线。文章分析了这三种总线的特点,并给出了这三种总线与VMEbus之间的耦合方式和三种总线之间的互转换方法,又以并行总线与SPI总线之间的互转化最为详尽,画了原理框图和转换流程。 文章最后展示了对软核的测试时序,主要是利用软核组建VME总线系统的初始化测试、数据传输测试、总线仲裁测试以及中断仲裁和处理测试,对功能模块类型测试等,将测试结果与VME协议以及VME总线成熟产品SCV64比较,得出设计总结和优化意见。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP336
【图文】：

2. VME 总线介绍VMEbus 是一种通用的计算机总线，综合了 Motorala 公司 Versa 总线的电气[7]和欧洲的 Eurocard 机械结构标准[8]，是一种开放式架构，图 2.1 是其总体结构框图[9]。经过近 30 年的技术积累与发展改进，当前已被应用与诸多领域，比如工业控制、航空航天、军事以及交通医疗等[10][11]。本章各小节将对 VMEbus 协议和原理详细介绍。

申请是通过与 MASTER 对应 REQUESTERER 驱动的数据线位宽和地址线位宽，MASTER 可以A32（Extended）、A24（Standard）、A16（Short）据总线，D16 驱动总是驱动 16 位数据总线，而 D0但是每次只驱动其中高 8 位或者低 8 位。TB 子系统的信号外，MASTER 还需要监测 SYSR，当这三个信号到来时，都意味着 VME 总线即将执行相应的处理保证数据的一致性和安全，当然对于以有不同的处理，比如说强制继续占用总线，直到户还可以根据自己的意愿决定是否驱动 IACK*信号会影响任何东西，因为对外而言它是由 OC 门驱动

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 盛晨媛;VME总线概述[J];电子展望与决策;1995年01期

2 蒋浩;高可靠VME总线工业控制机[J];电子技术应用;1994年11期

3 苏弘;一个VME总线接口电路[J];核电子学与探测技术;2001年05期

4 包化成;张振刚;孙舫;过雅南;邵贝贝;;一个VME总线上的以太网控制器[J];计算机自动测量与控制;1993年01期

5 周平;利用PLD设计VME总线接口[J];计算机自动测量与控制;1996年02期

6 盛艳荣;谷建华;张凯龙;梁克;;基于VME的多处理机通信技术研究[J];计算机工程与设计;2008年15期

7 项碧波;使用FPGA实现VME总线接口[J];声学与电子工程;2000年03期

8 ;摩托罗拉推出VME系列I/O板新产品[J];微计算机信息;1993年02期

9 王群;;VME总线原理及应用(二)[J];微计算机信息;1993年04期

10 王群;VME总线原理及应用(三)[J];微计算机信息;1994年01期

本文编号：2722189