[发明专利]工业标准构造接口总线的桥接系统、装置与其方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种信号桥接系统、装置与其方法，特别有关于一种工业标准构造接口总线的桥接系统、装置与其方法。

背景技术

随着集成电路的快速发展，使得计算器装置(computer)的芯片组可以具有更快处理能力与更快的传输速度。由于芯片组的快速发展，同时也开发出配合其速度的各式总线。

在1980年代，IBM公司首先提出工业标准构造接口总线(Industry Standard Architecture Bus，以下简称ISA总线)。ISA总线可用以传递8位长度或16位长度的数据信号。尽管ISA总线已鲜少的被应用在个人计算机之中，但有许多工业用计算器仍需使用ISA总线与其接口设备。为能使这些新的计算器装置可以使用ISA总线的各项连接周边。所以出现许多不同桥接ISA总线的连接架构。

一般而言，计算器装置可以透过以下方式对ISA总线进行桥接处理：透过个人计算机接口(Peripheral Component Interconnect，以下简称PCI)转ISA总线(也可以是快速个人计算机接口(以下简称PCI-E)转ISA总线)或低脚位数界面(Low Pin Count，以下简称LPC)转ISA总线。而不论是用PCI或PCI-E转ISA总线最好需要提供主机端(Host)与直接内存存取控制器(Directed Memory Access，以下简称DMA)模式方为完整的ISA总线。

而PCI桥接ISA的DMA更包括有两种不同方式：1.PC/PCI DMA与2.分布式DMA(Distributed DMA，简称DDMA)。请参考图1A所示，其为现有技术的PC/PCI DMA转ISA传输方块图。第一种桥接的方式是由主机端110传送PPDREQ#与PCICLK#两组信号至芯片组120，并等待芯片组120响应PPDGNT#的响应信号。当主机端110接收到PPDGNT#的响应信号，就可以获得ISA所欲传输的通道编号(Channel)。于此同时，主机端110再加上DMA频率类别(Cycle type)与输出/输入地址协议(I/O Address)即可完整的实现ISA DMA(或ISA Master)的传输。但此一方式，随着新的芯片组120取消PPDREQ#与PCICLK#相应的脚位，使得新的芯片组120无法使用相应的脚位进行桥接的处理。

请参考图1B所示，其为分布式DMA的架构示意图。第二种桥接方式：分布式DMA的处理是另设置一组对应于DMA控制器140(DMA Controller)与DMA分页缓存器(DMA Page Register)(图中未示)的处理电路。DMA控制器140连接于中央接口总线(Central Interface Bus)与芯片组120之间。处理电路透过主机端110与利用PCI译码器(PCI Decoder)的读写特性，拦截软件对芯片组120的DMA控制器140与DMA分页缓存器的读写处理，使得原本对ISA总线130的读写，可以被转移到处理电路中进行处理。因此可以利用处理电路完成ISA DMA(或ISA Master)的处理。

这种方式需要透过硬件的改变才能达成桥接的目的。但在PCI-E的架构下，主机板的芯片组对于现有技术ISA总线130的桥接需透过DMA控制器140与DMA分页缓存器，而ISA总线130的传输路径是为PCI-E的传输路径，此两种传输路径是不同的。所以新的芯片组120并无法透过硬件复制的方式对处理电路进行数据的拦截。

相较于上述方式，第三种桥接方式是透过LPC对ISA进行桥接，并请参考图1C所示，而图1C的LDRQ#信号之外的其它信号可以参考LPC的相关规格书，在此并不进行描述。在此一桥接方式中，主机端110将LDRQ#信号传送至LPC对ISA的桥接芯片组150。LPC对ISA的桥接芯片组150透过LFRAME_和LAD[3:0]送出DMA周期(DMA Cycle)，这样即可对ISA DMA进行相应的数据存取。

这样的方式存在另一个缺失，在LPC架构中主机端110为8位时，但ISA接口170可能为8位或16位。当使用错误的位量传输时，会造成传输缓慢的问题。因此有厂商提出LPC的增强模式(Enhanced Mode)。