基于FPGA的ARM9与PC／104总线接口的设计.pdf

第2009年年3月胄期 计算机技术与发展 Voi．19 N()．3 CON仃UrrERTECHN()1．(XY kNDDEVEIOpI~,rIENT Mar． 2009 基于 FPGA的ARM9与PC／104总线接 口的设计 沈海嘉，杨全胜 (东南大学计算机科学与工程学院，江苏南京 210096) 摘 要：随着嵌入式研究的发展，在飞控计算机研究领域内，高性能嵌人式微处理器逐渐被考虑用来替代原有的X86系列 微处理。而为了解决此类嵌入式微处理器与原有的采用 PC／104总线标准的设备之间的通信问题，设计了一种方案，通过 对 AT91RM9200处理器内部总线和PC／104总线时序的分析 ，在 Altera的FPGA芯片上 ，运用构建模块 IP核技术 ，设计完 成PC／104总线和ARM9总线之间的通信接 口，并运用在实际的飞控计算机相关设备中，控制完成指定功能。 关键词 ：PC／104总线；FPGA；IP核；总线时序；VHDL 中图分类号：1]P399 文献标识码 ：A 文章编号：1673—629X(2009)03—0182—03 DesignandRealizationofInterfaceBetween ARM9andPC／104BasedonFPGA SHENHai—jia，YANGQuan—sheng (SchoolofComputerScienceandEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China) Al~traet：Intheflightcontrolcomputerfield，withthedevelopmentofembeddedresearch，theX86一seriesmicroprocesosrsafebeingre· placedbythehigh—poweredembeddedmicroprocessorsgradually．Inordertosolvetheocmmtmicationpreblemsbetweentheeembed— dedmicroprocessorsandthedeviceswhichUes PC／104pmtoool，givesadesign，whichana1yzesthetimesequenceofAT91RM9200and PC／104busandU8~~Ioc~tmctinNmodulelPcoretechniqueontheFPGAchiptOcompletethedesignOftheocmmunicationinterfacebe— t、，，唧 ARM9andPC／l04bus．whichisusedintherealrelativedevicesintheflightocntrolcomputerfieldnadcompletesspecialtasks． Keywords：PC／104bus；FleA；IPocre；bustimesequence：VHDL 0 引 言 信，成为研究的关键。这里若用软件实现，虽然具有一 随着嵌入式研究的不断深入，高性能的嵌入式微 定的灵活性，但是对于飞控计算机领域内此类实时性 处理器越来越多。由于其具有 良好的实时性、处理的 较强的系统而言，显然不能达到要求。为了快速有效 高效性，价格也具有相应的优势，因此在飞控计算机领 地完成有关通信，同时保证系统的实时可靠性，提出一 域内，已经考虑运用此类高性能微处理器来替代原有 种在FPGA芯片上，通过构建模块 IP核来实现相关通 的X86系列的微处理器。而在该领域内，PC／104是一 信的方法。 种常用的总线标准，多用来进行管理控制与数据传输， 因此很多具备特殊功能的接