摘要：本文简要说明了zcp320a处理器内部集成的pci总线接口、编程模式及工作模式，并介绍了作为主设备时如何访问外部扩展的rtl8139 pci网卡设备。为以后的设计者提供借鉴及应用基础。

关键词：arm922t zcp320a pci总线 rtl8139

zcp320a采用了arm公司的arm922t核，arm922t是arm9tdmi通用处理器家族中的一员采用哈佛结构内部使用5级流水线支持32位的arm指令系统和16位的thumb指令系统包括两个相互独立的8kb 的数据和指令高速缓存，高速缓存行的长度是8个字。arm922t 实现增强型arm结构v4mmu以提供对指令和数据地址的转换和访问许可检测。arm922t 支持arm调试结构协处理器以及tracking ice。

zcp320a内部使用三条ahb总线连接实现功能所需的主从设备。每条ahb总线连接一个主设备和多个从设备。根据总线连接的主设备的不同，三条总线分别被命名为corebus（arm9 核作为该总线的主设备）、pbus（pci桥作为该总线的主设备）和dbus（dma控制器作为该总线的主设备）。这三条总线由总线管理模块统一进行管理。

zcp320a集成的pci总线接口是一个符合pci协议2.2的总线接口。由于zcp320a的内部总线是符合amba ahb协议的总线，所以在zcp320a中设计了一个ahb-pci的桥来实现amba ahb协议到pci协议的转换。pci总线通过ahb-pci桥连接到内部ahb总线。

1 pci总线接口概述

在zcp320a中设计了一个ahb-pci的桥来实现amba ahb协议到pci协议的转换。pci总线通过ahb-pci桥连接到内部ahb总线。如图1所示。

ahb-pci 桥是实现ahb总线和pci总线的协议转换，实现ahb总线和pci 总线之间数据交换的一个设备，ahb-pci桥是32位的，即ahb总线和pci总线都是32位的地址/数据总线。在cpu内部桥和两条内部总线相连接，corebus 和pbus。这两条内部总线都符合amba ahb总线协议。在corebus上，arm core 作为该总线的唯一主设备，桥则作为该总线的一个从设备。在pbus上，桥作为该总线的唯一主设备，pci缓冲及存储器则作为其从设备。在cpu外部，桥则和pci总线相连接。通过corebus， arm core访问桥及穿过桥访问外部的pci设备。外部的pci设备则通过pci总线访问该桥并穿过桥到pbus上访问cpu的内部存储器等资源。桥为pci总线和内部arm core及内部存储器的通信提供了数据缓冲。arm core写数据缓冲由两个fifo组成，每个fifo可容纳32字节的数据和4 字节的地址。arm core读数据缓冲由一个fifo组成，该fifo可容纳32字节的数据和4字节的地址。在另一侧pci写数据缓冲由两个fifo组成，每个fifo可容纳32字节的数据和4字节的地址。pci读数据缓冲由一个fifo组成，此fifo也可容纳32字节的数据和4字节的地址。当有大量数据需要进行传输的时候，桥上提供了dma控制器供使用，可以大大提高数据通信效率。该dma 控制器具有一个32字节的接收fifo和一个32字节的发送fifo。因此dma在传输数据的时候可以实现乒乓效应，也就是说在接收的同时发送数据。

通过ahb-pci桥，内部的arm核可以对外部pci设备进行访问；同时，外部的pci设备也可以对内部的cpu资源进行访问。当ahb-pci桥作为corebus上的从设备的时候，它从corebus上接收arm发出读/写命令，然后在pci总线上发起相应的传输，也就是说此时桥作为pci的主设备。当外部pci设备对ahb-pci桥进行访问的时候，桥作为pci从设备接收pci 总线上的命令，同时作为ahb主设备在pbus上发起相应的操作以达到访问cpu资源的目的。这就是cpu访问外部设备和外部设备访问cpu资源的两条路径。

zcp320a的pci桥在pci总线仲裁方面，可以用外部的仲裁器，也可以用桥本身提供的仲裁器。设计人员可以根据需要选择用外部的仲裁器，还是用zcp320a的pci桥上的仲裁器。这个选择通过配置pci混合控制寄存器pci_misc_ctl（偏移地址是0x100）的位12。如果使用外部仲裁器则将该位配置为1，而如果使用桥内部的仲裁器则将该位配置为0。桥上的pci 仲裁器最多支持6个pci主设备（包括zcp320a本身）。其仲裁算法为分组轮循的优先算法。

zcp320a提供了地址转换功能和地址空间范围定义功能。地址转换包括两个方向，一是从arm core到外部pci空间的地址转换；二是从pci空