【摘要】：VME總線是二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來(lái)的一種并行異步系統(tǒng)總線,時(shí)至今日,雖然顯得有些古老并且某些性能不盡如人意,但是正是長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與優(yōu)化,使得它在穩(wěn)定性、多主兼容、中斷處理方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 本文粗略的介紹了VMEbus協(xié)議規(guī)范,分析了VMEbus的功能,在實(shí)現(xiàn)對(duì)該總線認(rèn)識(shí)和理解后,著手設(shè)計(jì)一個(gè)通用的VME總線控制器軟核,軟核包括VME總線系統(tǒng)所需要的所有功能模塊和四種子總線系統(tǒng)的全部功能,這四種子總線系統(tǒng)分別是:數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸仲裁子系統(tǒng)、中斷仲裁子系統(tǒng)和公共總線子系統(tǒng)。 除此之外,對(duì)于由軟核構(gòu)建的VMEbus系統(tǒng),設(shè)計(jì)了全自動(dòng)化的初始化配置過(guò)程,包含板卡ID和板卡基地址、板卡地址空間大小等的初始化配置;通過(guò)寄存器配置,可定制軟核充當(dāng)?shù)慕巧?關(guān)閉或開(kāi)啟某些功能模塊,選擇使用VME主(MASTER)、VME從(SLAVE)和控制板卡的功能。在功能模塊設(shè)計(jì)方面,詳細(xì)介紹了功能模塊的類(lèi)型和工作模式,如MASTER、SLAVE的各種分類(lèi)和工作模式,介紹了功能模塊的功能和具體實(shí)現(xiàn);在子總線運(yùn)行方面,根據(jù)總線周期,介紹了功能模塊之間的關(guān)系和各種時(shí)序的發(fā)起-應(yīng)答機(jī)制,講述數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程、總線仲裁過(guò)程、中斷仲裁應(yīng)答過(guò)程等。 軟核與外部設(shè)備的連接,實(shí)現(xiàn)了三種方式,一種是VME總線專(zhuān)用方式,也是VMEbus協(xié)議制定者推薦的方式;一種是最實(shí)用和簡(jiǎn)單的方式,即通用并行總線方式;另一種是根據(jù)需求設(shè)計(jì)的擴(kuò)展方式,使用SPI總線。文章分析了這三種總線的特點(diǎn),并給出了這三種總線與VMEbus之間的耦合方式和三種總線之間的互轉(zhuǎn)換方法,又以并行總線與SPI總線之間的互轉(zhuǎn)化最為詳盡,畫(huà)了原理框圖和轉(zhuǎn)換流程。 文章最后展示了對(duì)軟核的測(cè)試時(shí)序,主要是利用軟核組建VME總線系統(tǒng)的初始化測(cè)試、數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試、總線仲裁測(cè)試以及中斷仲裁和處理測(cè)試,對(duì)功能模塊類(lèi)型測(cè)試等,將測(cè)試結(jié)果與VME協(xié)議以及VME總線成熟產(chǎn)品SCV64比較,得出設(shè)計(jì)總結(jié)和優(yōu)化意見(jiàn)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TP336
【圖文】：

2. VME 總線介紹VMEbus 是一種通用的計(jì)算機(jī)總線，綜合了 Motorala 公司 Versa 總線的電氣[7]和歐洲的 Eurocard 機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)[8]，是一種開(kāi)放式架構(gòu)，圖 2.1 是其總體結(jié)構(gòu)框圖[9]。經(jīng)過(guò)近 30 年的技術(shù)積累與發(fā)展改進(jìn)，當(dāng)前已被應(yīng)用與諸多領(lǐng)域，比如工業(yè)控制、航空航天、軍事以及交通醫(yī)療等[10][11]。本章各小節(jié)將對(duì) VMEbus 協(xié)議和原理詳細(xì)介紹。

申請(qǐng)是通過(guò)與 MASTER 對(duì)應(yīng) REQUESTERER 驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)線位寬和地址線位寬，MASTER 可以A32（Extended）、A24（Standard）、A16（Short）據(jù)總線，D16 驅(qū)動(dòng)總是驅(qū)動(dòng) 16 位數(shù)據(jù)總線，而 D0但是每次只驅(qū)動(dòng)其中高 8 位或者低 8 位。TB 子系統(tǒng)的信號(hào)外，MASTER 還需要監(jiān)測(cè) SYSR，當(dāng)這三個(gè)信號(hào)到來(lái)時(shí)，都意味著 VME 總線即將執(zhí)行相應(yīng)的處理保證數(shù)據(jù)的一致性和安全，當(dāng)然對(duì)于以有不同的處理，比如說(shuō)強(qiáng)制繼續(xù)占用總線，直到戶還可以根據(jù)自己的意愿決定是否驅(qū)動(dòng) IACK*信號(hào)會(huì)影響任何東西，因?yàn)閷?duì)外而言它是由 OC 門(mén)驅(qū)動(dòng)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盛晨媛;VME總線概述[J];電子展望與決策;1995年01期

2 蔣浩;高可靠VME總線工業(yè)控制機(jī)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1994年11期

3 蘇弘;一個(gè)VME總線接口電路[J];核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù);2001年05期

4 包化成;張振剛;孫舫;過(guò)雅南;邵貝貝;;一個(gè)VME總線上的以太網(wǎng)控制器[J];計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制;1993年01期

5 周平;利用PLD設(shè)計(jì)VME總線接口[J];計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制;1996年02期

6 盛艷榮;谷建華;張凱龍;梁克;;基于VME的多處理機(jī)通信技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2008年15期

7 項(xiàng)碧波;使用FPGA實(shí)現(xiàn)VME總線接口[J];聲學(xué)與電子工程;2000年03期

8 ;摩托羅拉推出VME系列I/O板新產(chǎn)品[J];微計(jì)算機(jī)信息;1993年02期

9 王群;;VME總線原理及應(yīng)用(二)[J];微計(jì)算機(jī)信息;1993年04期

10 王群;VME總線原理及應(yīng)用(三)[J];微計(jì)算機(jī)信息;1994年01期

本文編號(hào)：2722189