1导言
一般含义的核算机体系结构是以CPU为中心，再辅以存储体系和I／O接口构成。其功用首要用于数值核算和数据处理。而嵌入式体系是将CPU作为部件嵌入到体系中，此刻的CPU并不是用于通用核算。嵌入式体系的首要特色是针对性强和实时性强、牢靠性高、体积小、功耗低，可广泛使用于个人数字助理、数码相机、数字电视、通讯、工业测控体系以及导弹操控等许多范畴。嵌入式体系的规划进程包含：需求证明、标准阐明、体系结构规划、硬件和软件构件规划以及体系集成等。较好的办法是选用共同的建模言语（UML）来描绘规划使命。这是一种面向方针的建模言语，它可将规划描绘为许多交互的方针，这些方针对应体系中的软件和硬件。与嵌入式体系严密相关的概念还包含实时操作体系（RTOS）、在片体系（SOC）和硬件描绘言语（HDL）。所以说嵌入式体系的规划是一个“体系工程”。
以MPC8260为CPU，再加上PLX9656的64bit／66MHz PCI接口所组成的嵌入式体系有很高的功用，其数据吞吐量可达几百MB／S。其间MPC8260是MOTOROLA公司出产的具有603eTM核及通讯处理模块（CPM）的高功用、高集成度CPU。它在片内集成了存储办理单元（MMU）、体系接口单元（SIU）、64位60x总线和32位本地总线以及强壮的网络接口（三个FCC、两个MCC、四个SCC、两个SMC等）。
嵌入式体系有两种作业方法：第一种为隶属作业方法，该方法将嵌入式体系规划成板卡方法，并经过主机的PCI接口进行数据传输。这种方法具有必定的独立性，可承当某项特定的使命，然后可使主机CPU的开支大大削减。常用的视频压缩卡、工业数据采集卡等都属此种类型。第二种作业方法为独立作业方法。该方法因为嵌入式体系自身含有CPU，因此是一个自主的体系和功用单元，能独立完结某项使命，并可经过网络接口（如以太网、ATM、HDLC／SDLC等）或通道（如SCSI、USB等）将数据传输给服务器，以完成数据的传输与办理。其典型产品有机顶盒、磁盘阵列操控器等。
2 PCI标准及其接口芯片
第一个PCI技能标准1．0版别于1992年6月问世，到1999年2月发布了2．2版，不久前又发布了PCIX标准。PCI的位数由32位扩展为64位，频率从33MHz提高到133MHz。该标准是处理器、存储器总线至周边设备扩展的桥梁，依据PCI桥接的方针可分为Host／PCI桥（北桥）和PCI／SA桥（南桥），它们可一同构成芯片组。PCI接口芯片经过装备和编程可将其数据空间映射为Memory和I／O方法；其数据传送既可所以单数据段读写，又可所以突发方法、中止方法或DMA方法。
许多厂商（如AMCC、IBM、PLX等）都可供给PCI接口芯片，图1所示是PLX的64bit／66MHz PCI接口芯片PLX9656的结构框图。
PLX9656契合PCIr2．2、CompactPCIr1．0及PCI热插拔r1．0标准。它可装备为M方法（可与Motorola的MPC850、MPC860无缝接口）、C方法（为非复用地址／数据方法，可与DSP、ASIC和FPGA接口）和J方法（为复用地址／数据方法，可与IBMPoweerPC401和IOP480接口）。此外，它还具有以下特色：
●选用先进的Direct Master、Direct Slave和DMA数据传输技能，其爆发数据传输率PCIBus端为528MB／s，Local Bus端为264MB／s；
●I2OTM信息单元包含8个32位邮箱寄存器和2个32位门铃寄存器；
●PCI裁定器支撑7个外部主设备；
●带有可编程中止产生器及串行EEPROM接口。
3硬联逻辑规划
PCI接口芯片的首要功用是桥接CPU端的LocalBus与PCI总线。别的，还必须经过串行总线上的EEPROM来装备PCI芯片的初始作业方法。PLX9656的三种作业方法（M、C和J）能够和大多数CPU和DSP接口。其间M方法是专为MOTOROLA的POW－ERPC系列CPU而规划的接口方法。
由PLX9656与MPC8260组成的最小体系至少应包含以下几个组成部分：FLASH、SDRAM、SRAM、PCI衔接器、JTAG端口、时钟、复位、电源、EEPROM、以太网接口、ATM和RS232串行口等。
PLX9656信号线包含PCI端信号、Local Bus端地址与数据、操控信号、电源和地。其间前两项占了信号数量的绝大部分。为了确保信号的牢靠传输，芯片上用许多引脚作电源和地，这些引脚在布线时应细心衔接，并应大面积敷铜，一起还要衔接滤波%&&&&&%。别的要注意的是：MPC8260有60x Bus和LocalBus两条总线，前者为MPC8260与外界的接口总线，所以应将PLX9656的Local Bus信号与MPC8260的60x Bus衔接。图2所示是体系的硬联逻辑框图。
4驱动程序
开发Windows环境和Linux环境的驱动程序有很大不同。
4．1 Windows环境中驱动程序的编写
因为Windows操作体系被Microsoft所独占，它是一个关闭的操作体系，因此很难将用户驱动程序挂接到Windows操作体系中。一般要运用一些开发东西，如Microsoft的DDK、Numega的DriverStudio和Jungo的WinDriver等。因此应首先是由它们生成驱动程序的结构后，再导入到Microsoft的Visual C＋＋中，在填入与规划方针相关的代码后，最后由build生成Windows环境下的驱动程序。
PLX公司的PLX9656RDK供给了Windows API及其源代码和调试东西PLXMon。运用这些针对PLX芯片的API能够驱动PCI接口，并且其编程作业也十分便利。
PLX芯片的初始化函数原型为：
S8 Select Device（DEV%&&&&&%E＿LOCATION＊pDev）；
它可供给许多对PCI的接口操作，其间包含寄存器读／写、中止答应／制止、获取中止状况、IOP总线读／写、IOP端口读／写、电源办理、热插拔功用、VPD读／写、EEPROM读／写、邮箱寄存器读／写、门铃寄存器读／写、DMA操控／状况、DMA块通道操作、DMASgl通道操作以及DMAShuttle通道操作等。
在对PLX芯片进行初始化后，便可运用PLX9656RDK供给的上述功用对PCI接口进行操作。
4．2 Linux环境下驱动程序编写
Linux是源代码开放型操作体系。在这种体系中，用户自编的设备驱动程序能够和原操作体系的驱动程序享有平等的“位置”。Linux环境下，驱动程序的编写有两种方法，一种是根据内核的，另一种是根据模块的。前一种方法是将驱动程序直接注册在相应的体系文件中，然后在操作体系启动时将它装载在内存中运用；后一种方法则经过命令行insmod和mmod来加载和卸载驱动程序模块，因此比较便利灵敏。
Linux对设备的操作与对文件的操作共同，一切的驱动程序都毫不例外地要运用file operations结构。其间的read、write、ioctl、mmap、open、release指针别离指向用户编写的驱动程序的相关操作。
每个PCI设备均可由总线号、设备号和功用号来确认，它共有三个拜访空间，即内存空间、I／O端口和装备寄存器。装备空间用于决议PCI器材的作业方法和映射到体系中的地址。其基本功用函数如下：
拜访I／O和内存空间时，要依据装备寄存器中PCL-BASE-ADDRESS-i(i=0…5)所给定的基地址来读写数据。
5嵌入式体系的完成
嵌入式体系的开发渠道包含Host（主机）和Tar－get（方针）两部分。一般，Host和Target的硬件构架（如x86、PowerPC、ARM、MIPS等）和操作体系都不尽相同。因此需要用CDK（穿插开发东西包）把在Host上开发的代码下载到Target上。此开发渠道的模型如图3所示。
因为主机上资源丰富（如功用强壮的操作体系和使用软件、CRT显现输出和打印机硬拷贝输出、键盘和鼠标输入等），因此调试起来十分快捷。针对不同的方针体系，HardHat CDK有不同的开发东西包，但开发流程及东西的运用简直相同。首先用相应方针体系的穿插编译器将源程序编译为可执行文件，再将可执行文件拷贝到方针体系的NFS目录下，待方针体系装载内核并引导后，便可调试和运转使用程序了。程序调试成功后，就能够运用EmbeddedPlanet公司的Planet Core来将使用程序烧录到方针板的FLASH中，这样，方针板就成了可独立运转的嵌入式体系了。
6小结
由MPC8260和PLX9656构成的嵌入式体系有着宽广的使用远景。可使用于高功用通讯体系中的WAN／LAN操控卡、高速MODEM卡、帧中继卡、路由和交换机等，处理器集成的ATM、T1／E1及以太网等通讯通道均能很好地支撑上述通讯功用；别的还支撑高速PC适配卡、CompctPCI接口卡以及嵌入式主机体系等。因为PLX9656具有数据管道构架的直接传输方法，因此可便利的用于PCI及Local Bus端的I／O和设备的高速数据传输。
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