微機(jī)原理專業(yè)讀書報(bào)告

江蘇大學(xué)本科學(xué)位論文 1 讀書報(bào)告 做好畢業(yè)設(shè)計(jì) ,第一步莫過于掌握充足的資料 ,并把這些資料進(jìn)行系統(tǒng)的整理和分析 ,以供后面進(jìn)一步的研究之用 .為了配合課題研究的方向 ,我學(xué)習(xí)了以下的書籍和資料 : 微機(jī)總線規(guī)范，實(shí)用接口技術(shù)， AMCC S5933TE， ATF1504AS，非常電路板設(shè)計(jì)，可編程邏輯器件及 VHDL 設(shè)計(jì)技術(shù)， MAX PLUS II 入門與提高。接著對每一份資料所作的分析做如下的報(bào)告： 由于設(shè)計(jì)中使用到了 PCI bus 和 ISA 的部分信號（ ADD-ON bus 將在 AMCC S5933的資料中獲得），所 以需要了解這兩種總線的各個(gè)信號的意義及使用方法。 為此我選擇了機(jī)械工業(yè)出版社出版的微機(jī)總線規(guī)范以及電子科技出版社出版的實(shí)用接口技術(shù)這兩本書，微機(jī)總線規(guī)范中講解了 PCI 總線的知識，但不是很詳細(xì)，而在實(shí)用接口技術(shù)這本書中詳細(xì)的說明了 PCI 總線的規(guī)范以及各個(gè)信號的意義和使用方法，并不零星的提到了數(shù)據(jù)在總線中的傳輸方式。在設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中僅使用了 ISA 總線中的數(shù)據(jù)和地址信號， I/O/M 讀寫信號 ,I/O/M選通信號以及一個(gè)中斷信號 (INTA)。對與 PCI 總線信號的數(shù)據(jù)傳輸方式做了具體的總結(jié)： PCI 總線信號 中的 C/BE3:0， FRAME， TRDY， IRDY， DEVSEL， CLK， INTA信號是非常重要的。 C/BE3:0在地址周期時(shí)指示了總線操作的類型，經(jīng) S5933 后 PTNUM1:0信號線指示總線操作類型。其中 00， 01， 11 都表示 I/O空間訪問，只有 10表示是存儲器空間訪問。 CLK信號經(jīng) S5933后有 BPCLK來同步 PCI 時(shí)鐘。 INTA經(jīng) S5933 后由 IRQ來接收外部設(shè)備產(chǎn)生的中斷。讀寫操作得過程是：首先由 PCI 聲明 FRAME，表示要進(jìn)行總線數(shù)據(jù)傳輸。 S5933 探測到 FRAME有效候就聲明 DEVSEL，即通知 PCI 它已成為從設(shè)備，兩者可以建立傳輸關(guān)系，接著就有兩種情況： A 在寫周期內(nèi)， IRDY信號有效，表示有效的數(shù)據(jù)信號已在 AD0 AD31 引腳中建立，只要 TRDY信號有效，即從設(shè)備已做好了接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。于是數(shù)據(jù)將從 PCI總 線傳到 S5933的 ADD ON總線； B 在讀周期內(nèi)， TRDY有效表示數(shù)據(jù)送入 AD0 AD31 的引腳中。只要 IRDY有效，即主設(shè)備已做好了接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。于是數(shù)據(jù)將從 ADD-ON 總線傳到 PCI 總線。 由于 PCI 總線規(guī)范很復(fù)雜， 為了使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能 夠盡量的簡單和有效，在設(shè)計(jì)江蘇大學(xué)本科學(xué)位論文 2 的系統(tǒng)中采用了 AMCC S5933 總線控制芯片， 這樣我們就只需要遵守它所規(guī)定的通用 ADD-ON 總線規(guī)范來實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互。在 AMCC S5933 這一芯片中使用到了 ADD-ON 總線，在 AMCC S5933TE芯片資料中詳細(xì)介紹了芯片的各個(gè)接口信號以及它們的意義，其中就有 ADD-ON 總線的接口信號，根據(jù)資料中說明的總線信號意義，加以分組，具體歸納如下： 1 寄存器訪問信號線： DQ31:0， ADR6:2， BE3:0， SELECT#， WR#， RD#， MODE； 2 FIFO 訪問信號線： WRFIFO#， RDFIFO#， WRFULL； 3 Pass-Thru 訪問信號線： PTATN#，PTBURST#， PTRDY#， PTNUM1:0， PTBE3:0， PTADR#， PTWR； 4 System 信號線： SYSRST#， BPCLK， IRQ#； 5 ADD ON 發(fā)起 DMA 傳輸使用的控制信號線： FEW， FRF， FRC， FWC， AMWEN， AMREN； 6 訪問郵箱部分字節(jié)的信號線： EA7: 0， EMBCLK。其中 Pass-Thru 訪問信號線非常重要，因?yàn)樵谛纬煞抡?ISA 信號的時(shí)候使用了 Pass-Thru 的單周期讀寫方式，所以對這部分的信號和 它們的工作原理做了深入的分析（因?yàn)檫@在編寫 ATF1504 的電路邏輯時(shí)需要使用到）。所以下面對這組信號做特別說明： PTATN# out PASS-THRU 注意信號。該信號指示一個(gè)激活的 PCI 總線周 期被譯碼 ,數(shù)據(jù)必須被讀出或?qū)懭?PASS-THRU 數(shù)據(jù)寄存器 PTBURST# out PASS-THRU 突發(fā)請求。包含了當(dāng)前 PASS-THRU 周期的 PCI 總 線操作請求突發(fā)傳輸 PTRDY# in PASS-THRU 就緒。表示 ADD-ON 已經(jīng)完成了一個(gè) PASS-THRU 周期 ,另一個(gè)周期可以開始了。 PTNUM1:0 out PASS-THRU 數(shù)據(jù)。指示由哪個(gè)基地址寄存器解碼 PASS-THRU 動作。 00 對應(yīng) 1,依次類推。 PTBE3:0 out PASS-THRU 字節(jié)使能。表示哪個(gè)字節(jié)被用來請求完成 PASS-THRU 操作。 PTATN#有效時(shí)有效 PTADR# in PASS-THRU 地址。這個(gè)信號引起 PASS-THRU 請求的真實(shí)地 江蘇大學(xué)本科學(xué)位論文 3 址出現(xiàn)在 DQ 信號線上。對 32 位 ADD-ON 總線 ,使用 DQ31:0,對 16 位 ADD-ON 總線 ,使用 DQ15:0。 PTWR out PASS-THRU 寫。該信號指示 PASS-THRU 操作是讀操作還是 寫操作。只有在 PTATN#有效時(shí)有效 對 ATF1504AS 進(jìn)行編程首先得了解其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，通過對 ATF1504AS資料的詳細(xì)研究，基本上總結(jié)出了其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)（如宏單元，邏輯塊， I/O Pins） 注：在這里我使用了 VHDL 語言編寫程序，并采用了 MAX PLUS 進(jìn)行編譯，引腳分配和仿真，這將在可編程邏輯器件及 VHDL 設(shè)計(jì)技術(shù)）， MAX PLUS II 入門與提高中會說明其用法，由于 MAX PLUS 編譯生成的是 *.pof 文件，所以我使用了 pof2jed 這個(gè)軟件將它轉(zhuǎn)換成 *.jed 文件以供編程器將之下載到ATF1504AS 芯片）。 ATF1504 邏輯塊的分析及引腳分布： ATF1504的邏輯塊的分析及引腳分布。 ATF1504具有 4個(gè)邏輯塊和 44個(gè)引腳，其中 36 個(gè)是 I/O 引腳，如下表： BLOCK A， B， C， D。 BLOCK A & Pins ： 4,5,6,7(*),8,9,11,12 BLOCK B & Pins ： 13(*),14,16,17,18,19,20,21 BLOCK C & Pins ： 32(*),33,34,36,37,39,40,41 BLOCK D & Pins ： 24,25,26,27,28,29,31,38(*) INPUT/GCLK1 ： 43 INPUT/GCLRn ： 1 INPUT/OE1 ： 44 INPUT/OE2/GCLK2 ： 2 TDI ： 7 TMS ： 13 TCK ： 32 TDO ： 38 GND ： 10, 22, 30, 42 VCC ： 3, 15, 23, 35 注： TDI， TMS， TCK， TD0 供編程下載用。 江蘇大學(xué)本科學(xué)位論文 4 非常電路板設(shè)計(jì)是介紹如何使用 Protel99 軟件的使用方法的書籍，分為 Schematic 和 PCB 電路的制作兩個(gè)部分， Schematic 部分是將電路設(shè)計(jì)用原理圖的方法表達(dá)出來，因而它是制作 PCB 的基礎(chǔ)形成的文件格式為 *.sch，在此基礎(chǔ)上再生成網(wǎng)絡(luò)表（ *.net），制作原理圖的目的就是要得到正確得網(wǎng)絡(luò)表以供制作 PCB 圖時(shí)加載 。通過加載網(wǎng)絡(luò)表后就得到了基本的元件，然后經(jīng)過布局，布線， 和必要的手工修改就形成了最后的 PCB 圖。 將邏輯設(shè)計(jì)的電路最終編程實(shí)現(xiàn)就需要將可編程邏輯器件及 VHDL 設(shè)計(jì)技術(shù)和 MAX PLUS II 入門與提高結(jié)合起來學(xué)習(xí)，因?yàn)槭窃?MAX PLUS II 的軟件環(huán)境下編寫和編譯 VHDL 程序。我使用了 MAX PLUS II 中的文本編輯器，它是用來編寫 VHDL 程序的；編譯器，它是用來將編寫的 VHDL 程序編譯成 *.pof 文件，以供下載之用，編譯后同時(shí)還生成 *.snf，它是用來在仿真時(shí)制作仿真通道文件是加載節(jié)點(diǎn)的； 波形編輯器，是用來制作仿真通道文件的；仿真器，通過加載 *.scf 文件后使用仿真器將自動在波形編輯器中產(chǎn)生輸出波形。由于 MAXPLUS編譯生成的是 *.pof文件，所以我使用了 pof2jed這個(gè)軟件將它轉(zhuǎn)換成 *.jed文件以供編程器將之下載到 ATF1504AS 芯片。 在我編寫的 VHDL 程序中，包括三