轉(zhuǎn)換精簡(jiǎn)ISA總線為16bit總線接口
為了減少精簡(jiǎn)ISA總線的信號(hào)管腳數(shù)量，英創(chuàng)工控主板（ESM335x、ESM7000、ESM6802等）的精簡(jiǎn)ISA總線采取了地址數(shù)據(jù)時(shí)分復(fù)用的方式，總線的寬度為8-bit，總線周期在200ns內(nèi)，這樣支持10MB/s的數(shù)據(jù)率。在客戶的某些應(yīng)用場(chǎng)合，總線接口是獨(dú)立的地址總線和數(shù)據(jù)總線，總線寬度則為16-bit。為了支持客戶已有設(shè)計(jì)保持不變，需要把精簡(jiǎn)ISA總線轉(zhuǎn)換為16-bit的總線格式，本文將介紹相應(yīng)的轉(zhuǎn)換電路及對(duì)應(yīng)的操作代碼。
轉(zhuǎn)換的基本思路是使用兩個(gè)寄存器做地址寄存器，提供16-bit的地址總線，另外再使用兩個(gè)寄存器作為數(shù)據(jù)寄存器。軟件對(duì)轉(zhuǎn)換過程的數(shù)據(jù)緩存是完全透明的。
轉(zhuǎn)換電路
在下面的電路中，精簡(jiǎn)ISA總線的地址A0高低分別表示16-bit地址或數(shù)據(jù)的高位字節(jié)和低位字節(jié)，譯碼信號(hào)為BHE；而精簡(jiǎn)ISA總線的地址A1的高低分別表示16-bit數(shù)據(jù)讀寫周期和16-bit地址寫周期，譯碼信號(hào)為D_A_FLG。
采用74‘s系列經(jīng)典器件來(lái)實(shí)現(xiàn)總線的轉(zhuǎn)換，可幫組理解轉(zhuǎn)換的技術(shù)要點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，把這部分電路用FPGA或CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)更加簡(jiǎn)便。
電路圖中信號(hào)名稱帶“#”或“_B”后綴的，表示信號(hào)是低電平有效。
放大各個(gè)部分電路。
譯碼部分：
延時(shí)展寬部分。在FPGA或CPLD中，也可采用其它電路獲得更好的效果：
總線多路切換：
上面的電路導(dǎo)出的16bit接口信號(hào)包括：
● BUS16_A[0..15]：16-bit地址總線；總線周期時(shí)有效，非總線周期保持原狀態(tài)。
● BUS16_D[0..15]：雙向16-bit數(shù)據(jù)總線；總線周期時(shí)有效，非總線周期為高阻態(tài)。
● BUS16_RD_B：讀脈沖，低電平有效。
● BUS16_WE_B：寫脈沖，低電平有效，上升沿鎖存總線數(shù)據(jù)。
代碼實(shí)例
在WEC7平臺(tái)ESM335x上的ISA總線操作函數(shù)如下：
// open "ISA1:"
HANDLE hISA = CreateFile(_T("ISA1:"), // name of device
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, // desired access
FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, // sharing mode
NULL, // security attributes
OPEN_EXISTING, // creation disposition
FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS, // flags/attributes
NULL); 打開設(shè)備文件獲得HANDLE后，就可以對(duì)總線進(jìn)行讀寫操作了。
// convert ISA to 16-bit width for both address and data
#define BUS16_ADDR_REG_INDEX ((DWORD)0) // ISA_A1 = 0: address registers
#define BUS16_DATA_REG_INDEX ((DWORD)2) // ISA_A1 = 1: data register
BOOL Isa_Read16(HANDLE hISA, WORD wPortOffset, WORD* pBuf)
{
DWORD dwValue;
DWORD dwNbBytesReturn = 0;
// write 16-bit address
dwValue = (BUS16_ADDR_REG_INDEX << 16) | wPortOffset;
WriteFile(hISA, &dwValue, sizeof(DWORD), &dwNbBytesReturn, NULL);
// read 16-bit data
*pBuf = (WORD)(BUS16_DATA_REG_INDEX & 0xFE);
ReadFile(hISA, pBuf, sizeof(WORD), &dwNbBytesReturn, NULL);
return TRUE;
}
BOOL Isa_Write16(HANDLE hISA, WORD wPortOffset, WORD wValue)
{
DWORD dwValue;
DWORD dwNbBytesReturn = 0;
// write 16-bit address
dwValue = (BUS16_ADDR_REG_INDEX << 16) | wPortOffset;
WriteFile(hISA, &dwValue, sizeof(DWORD), &dwNbBytesReturn, NULL);
// write 16-bit data
dwValue = (BUS16_DATA_REG_INDEX << 16) | wValue;
WriteFile(hISA, &dwValue, sizeof(DWORD), &dwNbBytesReturn, NULL);
return TRUE;
} 以上代碼也可在ESM7000 WEC7平臺(tái)上使用。在Linux平臺(tái)，客戶可編寫類似的代碼，也可請(qǐng)英創(chuàng)的技術(shù)編寫相應(yīng)的代碼。