[发明专利]一种从PCI总线扩展LBE总线的设计方法

说明书

技术领域

本发明是一种从PCI总线扩展LBE总线的设计方法，该技术属于嵌入式计算机系统设计技术领域。 

背景技术

PCI是外围设备互连（Peripheral Component Interconnect）的简称，作为一种通用的总线接口标准，它在目前的计算机系统中得到了非常广泛的应用。 

LBE(Local Bus Extent局部总线扩展)总线是广泛应用于机载嵌入式计算机系统的32位系统总线，最高总线速度可达33MHz，位宽32位，它包含一个第一主设备，最多可支持8个设备之间的互联。 

目前，LBE总线已广泛应用于机载嵌入式计算机系统，但这种计算机系统基本上都是将80486处理器局部总线直接进行了电气信号的扩展，作为LBE总线使用。随着我国机载领域快速发展，以80486处理器为CPU的核心计算平台已无法满足当前机载嵌入式计算机系统对性能的要求。越来越多的计算机系统选择了高性能的PowerPC处理器作为CPU。而PowerPC处理器基本上都采用PCI总线作为系统内总线，PCI总线与LBE总线在传输协议上并不兼容，这样就造成了以PowerPC处理器为CPU的高性能计算平台无法对机载嵌入式计算机系统中以80486处理器为CPU的低性能计算平台进行升级替代。 

我国当前正面临对老旧机载计算机设备进行升级替代的现状，因此，设计一种从PCI总线扩展LBE总线的方法对于我国此类项目的研究具有非常重要的意义，并且由于LBE总线在机载嵌入式计算机系统领域的广泛应用，此设计方法的实用价值能够对此类产品的市场推广起到很大的推动作用。 

发明内容

为了解决以PowerPC处理器为CPU的高性能计算平台无法对机载嵌入式计算机系统中以80486处理器为CPU的低性能计算平台进行升级替代的技术问题，本发明提供一种从PCI总线扩展LBE总线的设计方法。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种从PCI总线扩展LBE总线的方法，其特殊之处在于：在CPLD或FPGA内部设置状态机，利用状态机实现PCI总线及LBE总线之间的传输协议转换，转换的具体步骤如下： 

一、状态机启动并等待 

1】通过PCI主设备复位，启动FPGA或CPLD内部的状态机； 

2】状态机处于空闲状态，使LBE总线设备选择信号、访问请求信号及总线命令信号均无效，且禁止输出PCI设备选择信号机目标准备好信号； 

3】等待PCI主设备发起总线访问； 

4】判断总线访问信号是否有效；如果有效，进入步骤5】；如果无效，转入步骤2】； 

二、发起设备访问并送出访问地址 

5】锁存PCI总线地址及PCI总线命令，并保持至下一个PCI总线访问信号； 

6】判断PCI总线初始准备好信号是否有效；如果有效，进入步骤7】，如果无效，转入步骤2】； 

7】将锁存的PCI总线地址作为LBE总线地址输出，并输出字节使能； 

8】将LBE总线地址进行空间划分，释放LBE总线存储器及IO片选； 

9】使PCI主设备选择信号有效且目标准备好信号无效； 

10】判断LBE总线是读信号还是写命令，如果是读信号，进入步骤11】， 

三、完成读信号 

11】释放LBE总线读信号且使LBE总线周期为读周期、释放LBE总线访问请求信号且使LBE总线访问请求信号有效、释放LBE总线命令信号且使LBE总线命令信号有效， 

12】判断从设备是否准备好，如果准备好，进入步骤13】；如果没准备好，判断是否总线超时，如果总线超时，进入步骤13】；如果总线未超时，转入步骤12】； 

13】读取LBE总线数据至PCI总线； 

14】使PCI总线目标准备好信号有效，判断PCI总线初始准备好信号是 否有效，如果有效，进入步骤15】，如果无效，进入步骤16】 

15】使LBE总线地址递增且目标准备好信号无效，转入步骤12】； 

16】使PCI总线目标准备好信号无效、使PCI总线设备选择信号无效、使LBE总线访问请求信号无效，使LBE总线命令信号无效； 

17】禁止输出PCI目标准备好信号及设备选择信号；使LBE总线访问信号无效、LBE总线信号无效、将LBE读信号设置为固定状态； 

18】结束总线访问，返回空闲状态。 

如果步骤10】中判断LBE总线是写信号，则按照以下步骤完成写访问： 

四、完成写访问