2．4 直通通道
S5920提供了4個(gè)可映射到內(nèi)存或I／O空間的模塊，即直通通道。每個(gè)直通通道的地址范圍代表一個(gè)地址塊，其大小由用戶定義，最大范圍為512M字節(jié)。每一個(gè)地址塊的數(shù)據(jù)寬度可在8／16／32位中選擇。通過直通通道，PCI總線可以直接使用外加接口上的資源，在猝發(fā)模式下，能夠以最大帶寬傳送數(shù)據(jù)。
為加速數(shù)據(jù)的吞吐率，直通通道中集成了兩個(gè)32字節(jié)的FIFO。允許寫FIFO可使S5920能夠零等待地從PCI總線接收猝發(fā)傳送數(shù)據(jù)而無須理會(huì)外加總線的響應(yīng)速度；允許讀FIFO則可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從外加總線的預(yù)取，從而使PCI總線也能零等待地執(zhí)行讀周期。這一特點(diǎn)將大大提高PCI總線的效率，并提升外加總線設(shè)計(jì)的性能。
需要強(qiáng)調(diào)的是，S5920的FIFO是作為直通通道的可選組件，而不是一個(gè)獨(dú)立的FIFO通道，且只有32字節(jié)，不能擴(kuò)充。與之不同的是，S5933的 FIFO是一個(gè)雙向的獨(dú)立通道，可實(shí)現(xiàn)總線主控方式下的高速數(shù)據(jù)傳送，但直通通道沒有收發(fā)FIFO，從這個(gè)意義上說，S5920的直通通道性能強(qiáng)于 S5933；另一個(gè)與S5933不同的地方是，S5920的直通通道還支持一種主動(dòng)／被動(dòng)模式的外加總線接口。在被動(dòng)模式下，要求開發(fā)者通過在外部驅(qū)動(dòng)外加總線來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；在主動(dòng)模式下，允許內(nèi)部邏輯驅(qū)動(dòng)外加總線或要求外加總線獨(dú)立讀／寫數(shù)據(jù)，從而減小了對(duì)外部電路的依賴。另外，主動(dòng)模式還能產(chǎn)生可編程的等待狀態(tài)，以降低外加總線設(shè)計(jì)的性能要求。
3 主要信號(hào)引腳
S5920信號(hào)一般分為三組，即PCI接口信號(hào)、nvRAM接口信號(hào)和外加接口信號(hào)。其中，PCI接口信號(hào)符合PCI2．2規(guī)范，nvRAM接口信號(hào)符合I2C串行總線標(biāo)準(zhǔn)，這里不再贅述。而S5920外加總線信號(hào)分為輸入（in）、輸出（out）和雙向三態(tài)（t／s）三種。下面對(duì)S5920的外加總線引腳作一分類描述：
3．1 信箱通道引腳
MDMODE：（in），信箱通道數(shù)據(jù)模式選擇端。高電平時(shí)，MD［7∶0］信號(hào)恒為輸入；低電平時(shí)，由LOAD＃信號(hào)控制MD［7∶0］為輸入或輸出。
LOAD＃：（in），高電平時(shí)，MD［7∶0］為輸入，下一個(gè)時(shí)鐘ADCLK的上升沿將數(shù)據(jù)鎖入到外加總線輸出信箱寄存器的第三字節(jié)；當(dāng)?shù)碗娖角襇DMODE為0時(shí)，MD［7∶0］上顯示PCI輸出信箱寄存器中第三字節(jié)的內(nèi)容。
MD［7∶0］：（t／s），信箱通道數(shù)據(jù)總線。
3．2 直通通道引腳
PTMODE：（in），直通通道工作方式選擇端。高電平時(shí)，S5920工作于被動(dòng)方式，此時(shí)允許外設(shè)讀／寫總線上的數(shù)據(jù)；低電平時(shí)，S5920工作于主動(dòng)方式，該方式允許S5920主動(dòng)地驅(qū)動(dòng)信號(hào)和數(shù)據(jù)上總線。
PTATN＃：（out），直通通道提示信號(hào)，用于表示一個(gè)PCI總線周期正在進(jìn)行。
PTBURST＃：（out），直通通道猝發(fā)傳送指示。高電平時(shí)，表示當(dāng)前PCI總線操作是猝發(fā)方式；低電平時(shí)，為單周期方式。
PTRDY＃／WAIT＃：（in），PASS＿THRU準(zhǔn)備好／等待信號(hào)。被動(dòng)方式下，該信號(hào)為PTRDY＃，有效時(shí)表示外加總線已經(jīng)響應(yīng)PTATN＃信號(hào)，且讀／寫數(shù)據(jù)完畢；主動(dòng)方式下，該信號(hào)為WAIT＃，有效時(shí)插入等待狀態(tài)或阻止S5920驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)上總線。
PTNUM［1∶0］：（out），PASS＿THRU通道號(hào)，表示在PASS＿THRU激活期間，地址落在哪一個(gè)通道范圍，僅在PTATN＃為低時(shí)有效。
PTBE［3∶0］＃：（out），PASS＿THRU字節(jié)允許。在PCI對(duì)PASS＿THRU的讀操作中，指示32位雙字的哪一個(gè)字節(jié)寫入S5920；在PCI向PASS＿THRU的寫操作中，指示32位雙字的哪一個(gè)字節(jié)從S5920中讀出。這幾個(gè)信號(hào)僅在PTATN＃為低時(shí)有效。
PTADR＃：（t／s），PASS＿THRU地址請(qǐng)求信號(hào)。被動(dòng)方式下是一個(gè)輸入信號(hào)，有效時(shí)，S5920將當(dāng)前地址放置到外加總線上。主動(dòng)方式下是一個(gè)輸出信號(hào)，表明一個(gè)PASS＿THRU地址在DQ總線上。
PTWR：（out），PASS＿THRU讀／寫信號(hào)。表明當(dāng)前PCI與PASS＿THRU間的數(shù)據(jù)傳輸是讀周期還是寫周期。僅在PTATN＃為低時(shí)有效。
DXFER＃：（out），主動(dòng)方式傳送完畢。被動(dòng)方式下不用。
3．3 外加總線寄存器訪問引腳
DQ［31∶0］：（t／s），地址／數(shù)據(jù)總線。
ADR［6∶2］：（in），外加地址總線。用于選擇8個(gè)外加總線操作寄存器。
BE［2∶0］＃：（in），字節(jié)選通信號(hào)。
BE3＃／ADR1：（in），字節(jié)選通3（32位方式）或ADR1（16位方式），該信號(hào)端與讀選通（RD＃）或?qū)戇x通（WR＃）信號(hào)、SELECT＃信號(hào)一起使用。
SELECT＃：（in），外加接口選擇信號(hào)。當(dāng)讀寫外加接口寄存器時(shí)，該引腳必須置低（當(dāng)RD＃或WR＃有效時(shí)）。
WR＃：（in），寫選通信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)與SE－LECT＃信號(hào)共同有效時(shí)，寫數(shù)據(jù)到外加接口寄存器。
RD＃：（in），讀選通信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)與SELECT＃信號(hào)共同有效時(shí)，從外加接口讀取數(shù)據(jù)。
DQMODE＃：（in），外加總線數(shù)據(jù)寬度選擇。
3．4 系統(tǒng)控制引腳
SYSRST：（out），系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)。在PCI總復(fù)位信號(hào)的作用下，該引腳將輸出一個(gè)負(fù)脈沖；也可通過軟件對(duì)S5920中的復(fù)位控制寄存器進(jìn)行操作以使之有效。
BRCLK：（out），緩沖后的PCI時(shí)鐘信號(hào)。
ADCLK：（in），外加總線時(shí)鐘信號(hào)。S5920內(nèi)部所有外加總線邏輯均與該時(shí)鐘同步。
IRQ＃：（out），中斷請(qǐng)求信號(hào)。有效時(shí)，表明S5920向外加總線申請(qǐng)中斷。
ADDINT＃：（in），外加總線中斷請(qǐng)求信號(hào)。有效時(shí)，該信號(hào)將引起PCI總線的中斷請(qǐng)求信號(hào)INTA＃有效。
FLT＃：（in），浮動(dòng)。有效時(shí)，S5920器件中的所有輸出端均處于高阻狀態(tài)。
4 用S5920實(shí)現(xiàn)并行接口
下面給出一個(gè)用S5920實(shí)現(xiàn)PCI并行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展卡的實(shí)例，該設(shè)計(jì)利用S5920的一個(gè)直通通道來實(shí)現(xiàn)16位數(shù)據(jù)傳輸。它采用查詢方式讀寫I／O端口，在異常情況下，外設(shè)可通過S5920向PCI總線提出中斷請(qǐng)求，以使軟件對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處理。
采用S5920＋CPLD結(jié)構(gòu)的接口設(shè)計(jì)如圖2所示。圖中CPLD芯片采用LATTICE公司生產(chǎn)的is－pLSI1032E，該芯片可用來產(chǎn)生外加總線和對(duì)外接口所需的各種控制信號(hào)，以及完成地址譯碼和數(shù)據(jù)的鎖存和緩沖。配置存儲(chǔ)器采用串行EEPROM芯片X24C02。
該接口擴(kuò)展卡主要的對(duì)外接口控制信號(hào)包括選通、讀、寫、外設(shè)和中斷請(qǐng)求等。位于S5920和is－pLSI1032E中間的是外加總線，在本設(shè)計(jì)實(shí)例中，與直通通道操作相關(guān)的各種信號(hào)主要有： BPCLK、PTATN＃、PTBURST＃、PTWR、PTNUM［1∶0］、PTBE［3∶0］＃、ADCLK、SELECT＃、RD＃、WR＃、 BE［3∶0］＃、ADR［6∶2］、PTRDY＃、ADDINT＃及DQ［15∶0］等。
發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單程序如下：
5 結(jié)束語
對(duì)于熟悉計(jì)算機(jī)XT、ISA總線開發(fā)的設(shè)計(jì)者來說，S5920等專用PCI總線接口芯片的出現(xiàn)為他們提供了無須深入掌握PCI總線規(guī)范即可進(jìn)入PCI 擴(kuò)展卡設(shè)計(jì)領(lǐng)域的途徑。當(dāng)然，從實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)者也可以采用其它方案，甚至可以脫離專用芯片直接面對(duì)總線完成設(shè)計(jì)，這些都有待于在對(duì)PCI總線規(guī)范深入研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討。
