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基于PCI/CPCI总线的嵌入式实时智能通信系统

摘 要：本文描述了一种基于PCI/CPCI总线的嵌入式实时智能通讯设备的设计及实现，充分利用了PCI总线的高效能和嵌入式通讯控制器的强大功能，设计出了一种高速的智能通信设备。
关键词：嵌入式微控制器；CPLD；智能通信模块；PCI目标设备接口芯片；PCI/CPCI总线

引言
在计算机通信领域，串口被广泛运用。在某些特殊的应用领域，将会用到特殊的串口通信进行数据通信和报文交换。本设计就是针对一些特殊用途的应用，即一些高速系统串口传输方式的设计。

嵌入式智能通信系统的实时性特征
在设计一种嵌入式系统的时候，应该考虑到硬件和软件的结合，并考虑要满足嵌入式实时系统的各种特点。该设计具有以下特点：
* 与上位机接口采用PCI/CPCI总线。接口芯片采用AMCC S5920，它是一种PCI目标设备接口芯片，其总线时钟频率达到33MHz，ADD-ON总线的时钟达到40MHz，设计方便、可编程。
* 该设计用到了AMD公司专用的嵌入式微控制器AM186CC，该嵌入式CPU具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而使设计趋于小型化。
* 专用性和算法的唯一性，将嵌入式系统和具体的应用有机地结合在一起。
* 该智能通信设备体现了硬件和软件紧密结合的特点，在硬件方案设计的同时，软件要进行同步设计，达到共同完成预定的功能，并满足性能、成本和可靠性目标。
* 嵌入式实时系统的设计对用户是透明的。
* 设计响应时间快，并有确定的硬实时性要求。
* 该智能通讯模块具有快速启动、出错处理和自动复位功能，这些功能由设计者在CPLD器件中的控制逻辑来实现。

主要硬件
PCI/CPCI目标接口S5920
S5920是AMCC公司的PCI目标设备接口芯片，它实际上可看成是一个桥接集成电路。主要特性包括：符合PCI V2.2规范；具有可编程预取和等待功能；局部总线支持8/16/32位可选择宽度的接口；具有4个可定义的操作区域BADR1~BADR4，分别为存储区、I/O区、保留区等。由于S5920的通用性，可用于所有PCI总线到ADD-ON总线的桥接转换电路。
嵌入式微控制器Am186cc
AMD公司的通信控制器Am186cc广泛运用于嵌入式领域。具有四个高速数据链路控制通道(HDLC)；USB外围控制器；有8个可支持HDLC和USB的智能DMA通道和4个一般的DMA通道等。
由于Am186cc控制器具有高效、高集成的控制和接