来源：现代电子技术 作者：柳兵 苏涛

    1引 言

    vme(versa module eurocard)总线是一种计算机总线结构，1981年由其生产商motorola，mostesk和signe-tios三家公司组成的集团合作定义。1987年，vme总线被批准为国际标准ieee1014-1987。vme总线系统采用主控／目标结构、异步非复用传输模式，支持16位、24位、32位寻址及8位、16位、24位、32位数据传输，最大总线速度是40 mb／s。1996年的新标准vme64(ansi／vi-ta1-1994)将总线数据宽度提升到64位，最大数据传输速度为80 mb／s。而由force computers制定的vme64x总线规范将总线速度提高到了320 mb／s。历史上，vme总线由于其众多的功能、强大的兼容性、并行性和高可靠性一直是实时嵌入式系统的首选机型，主要应用于图像处理、军事通信、雷达信号处理等众多领域。本文基于雷达实时信号处理的需要，用fpga实现了多dsp信号处理模板局部总线和基于标准vme总线的计算机进行通信的接口设计。

    2 vme总线的功能特点

    vme总线系统的功能结构可以分为4类：数据传输总线(dtb)、dtb仲裁总线、优先中断总线和实用总线。每一类都包括一条总线以及与之相关的功能模块，他们共同完成某一确定的功能。

    2.1 数据传输总线

    dtb信号线可以分为3类：寻址线、数据线、控制线。为了适应处理器寻址的灵活性，并对地址空问进行保护，vme总线提供6条地址修改线，选择不同的地址修改码即可实现16，24，32位的寻址变化，并对地址空间赋予特定的保护权限。控制线和地址线的不同组合可以灵活地控制数据的传送宽度和方式，如8，16，24，32位。依靠这些控制信号的互锁逻辑，vme总线进行异部传输，而不需要时钟的同步，从而可以可靠地实现不同设备之间的数据传输。当主从模块交换数据时，地址线由主模块驱动进行寻址，根据利用的地址线数目的不同，地址可以是短地址、标准地址和扩展地址，所用地址线的数目由地址修改线am0～am5规定。数据线d00～d31用来传输l～4个字节的数据。主模块用数据选通线ds0～ds1，字长线lword和地址线a01配合制定不同的数据传输周期类型。其数据长度选择的真值表和地址总线真值表如表1和表2所示。这里暂不涉及64位据和地址总线。

    2.2 dtb仲裁总线

    在vme总线系统中，当同时有多个模块要求使用dtb时，仲裁子系统就检测这些请求，并在某一时刻仅允许一块模板使用dtb。

    仲裁总线由6条总线信号线和4组菊花链信号线组成：总线请求线br0～br3；总线忙线bbsy；总线清除线bclr；总线允许输入线bg0in～bg3in；总线允许输出线bg0out～bg3out。菊花链信号线由每块板的总线允许输入线(bgxin)和总线允许输出线(bgxout)组成。从n号插槽出来的菊花链信号线，如bgxout与下一板(n+1)号插槽的(bgxin)相连。槽1的bgxin一般由槽1的总线仲裁模块来驱动。

    在vme总线仲裁系统中共有o～3四种优先级，第3优先级最高，第0优先级最低，也就是说dtb仲裁总线中总线请求，总线允许输入和总线允许输出各有4条。每个请求模块只驱动一条请求线，并接受同一级别的总线允许链路仲裁，即brx，bgxin，bgxout中x相同时才能构成一级仲裁链路。至于仲裁驱动模块对4条仲裁链路的处理，则可以采用3种不同的方式：优先法、循环法和单级法。优先级仲裁是按照4条总线请求的优先级别从最高的br3到最低的br0这一固定的优先顺序分配总线的。循环仲裁是按照循环优先的原则来分配总线的，在总线请求线br(n)上某一请求模块已获准使用总线时，则下一次仲裁的最高优先级就是br(n-1)；单级仅接受br3上的请求，并依靠br3上的总线允许菊花链来裁判。

    2.3 优先中断总线

    通常仅有一个处理器处理中断，监视中断请求线(irql～irq7)，irq7优先权最高，在响应中断时，一个地址周期产生，这个地址指示请求已被响应，中断响应线(iack)被仲裁器改变以daisy-chain(菊花链)的方式向下传送，用iackin和iackout信号，一个数据周期指出请求设备，并提取请求设备的状态和iv(中断矢量)。