單片機開發(fā)商深圳英銳恩分享基于CH365的PIC單片機通信卡的設(shè)計 。

深圳市英銳恩科技有限公司(www.yyfdt.com)為單片機技術(shù)服務(wù)\開發(fā)設(shè)計和產(chǎn)品代理商，授權(quán)MDT(麥肯 MICON)單片機A級代理商，MICROCHIP產(chǎn)品全系列單片機與模擬器件授權(quán)推廣

商。同時A級代理分銷NOVACAP、Syfer、Voltronics精密可調(diào)電容、DLI寬帶隔直微波電容,專注分銷AIC沛亨半導(dǎo)體（電源管理IC）、IR（場效應(yīng)管）。
如：
MDT10P72(完全兼容PIC16C72、PIC16F72、HA3089,直接替換,不要任何硬軟與軟件修改)
特性:ROM:2K,腳位:28PIN,I/O:22PIN,A/D:8bit 5通道,復(fù)位時間極快.2V,低電壓工作.低功耗,溫度范圍寬。

MDT10P721(完全兼容PIC16C72、PIC16F72、HA3089,空間大,價格低,直接替換,不要任何硬軟與軟件修改)
特性:ROM:4K,腳位:28PIN,I/O:22PIN,A/D:8bit 5通道,復(fù)位時間極快.2V,低電壓工作.低功耗,溫度范圍寬。

基于CH365的PIC通信卡的設(shè)計

PCI是先進的高性能局部總線，可同時支持多組外圍設(shè)備。PCI局部總線不受制于處理器，為中央處理器及高速外圍設(shè)備提供數(shù)據(jù)傳輸通道，進行總線之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度管理，PCI采用高度綜合化的局部總線結(jié)構(gòu)，以確保計算機中各部件、附加卡及系統(tǒng)之間的可靠運行。基于現(xiàn)在市場上PCI芯片有PLX公司及AMCC公司的器件，他們在硬件設(shè)計周期以及驅(qū)動程序開發(fā)上對于初學(xué)者來講都存在一定困難。CH365是一個連接PCI總線的通用接口芯片，支持I/O端口映射、存儲器映射、擴展ROM以及中斷。CH365將32位高速PCI總線轉(zhuǎn)換為簡便易用的類似于ISA總線的8位主動并行接口，用于制作低成本的基 于PCI總線的計算機板卡、以及將原先基于ISA總線的板卡升級到PCI總線上。另外CH365不論在設(shè)計難度、開發(fā)周期、ISA移植，還是在價格上都有其自身優(yōu)越性，所以CH365應(yīng)用非常廣泛，例如適用于高速實時的I/O控制卡、通訊接口卡、數(shù)據(jù)采集卡、電子盤、擴展ROM卡等。 

1 CH365的特點

(1)可以設(shè)定PCI板卡的設(shè)備標識（Vendor ID，Device ID，Class Code等）。

(2)支持以字節(jié)、字或雙字為單位對I/O端口或者存儲器進行讀寫。

(3)自動分配I/O基址，支持長達240B的I/O端口。

(4)支持本地硬件定址功能，自由選擇I/O地址，在指定地址實現(xiàn)I/O端口。

(5)直接升級ISA的I/O板卡到PCI總線，完全不需要修改原ISA卡的相關(guān)軟件。

(6)直接映射支持容量為32kB的存儲器SRAM或者擴展ROM（Boot ROM）。

(7)無需外接元器件擴容支持容量為64kB以及128kB的存儲器或者擴展ROM。

(8)支持擴展ROM無硬盤引導(dǎo)，支持閃存Flash Memory在線升級。

(9)可以提供擴展ROM應(yīng)用的子程序庫BRM，用于BIOS環(huán)境下用戶界面顯示及數(shù)據(jù)處理。

(10)支持低電平有效的本地中斷請求，支持中斷共享。

(11)提供兩線串行主機接口，可以掛接類似24C0X的兩線串口E2PROM器件。

(12)內(nèi)置4μs－1ms的硬件計時單元，用于軟件運行過程中作為延時參考。

(13)芯片本身無需驅(qū)動程序即可工作，升級ISA板卡可以不需要驅(qū)動程序。

2 空間映射

PC機中包括3種空間：存儲器空間、I/O空間、配置空間。存儲器空間主要包括內(nèi)存、顯存、擴展ROM、設(shè)備緩沖區(qū)等，一般用于存放大量數(shù)據(jù)和進行數(shù)據(jù)塊交換。I/O空間主要包括設(shè)備的控制寄存器和狀態(tài)寄存器，一般用于控制和查詢設(shè)備的工作狀態(tài)以及少量數(shù)據(jù)的交換。配置空間主要用于向系統(tǒng)提供設(shè)備自身的基本信息，并接受系統(tǒng)對設(shè)備全局狀態(tài)的控制和查詢。為了避免地址沖突，PCI總線要求各個設(shè)備所占用的地址能夠重定位。重定位是由設(shè)備的配置空間的基址寄存器實現(xiàn)的，通常情況下，各個設(shè)備的基址寄存器總是被BIOS或者操作系統(tǒng)分配為不同的基址，從而將各個設(shè)備分別映射到不同的地址范圍。在需要時，應(yīng)用程序也可以自行修改基址。CH365的存儲器空間占用32kB，偏移地址是0000H－7FFFH，可以全部提供給外部設(shè)備使用，實際地址是存儲器基址加上偏移地址。CH365的I/O空間占用256kB，去掉CH365自用寄存器，還可以提供240B給外部設(shè)備使用，偏移地址是00H－EFH，實際地址是I/O基址加上偏移地址。

 PCI卡制作及PCB圖設(shè)計注意事項

PCI總線工作在高頻環(huán)境中，傳送線在信號線上驅(qū)動電壓變化時會出現(xiàn)阻抗，信號線的寬度和到接地的距離都會影響其阻抗，所以在設(shè)計PCB時需要參考PCI總線規(guī)范，特別要注意考慮信號阻抗匹配，具體有以下幾點作為參考：

（1）在32位PCI總線中，除了信號線外，還有2個卡存在信號：PRSNT1＃和PRSNT2＃。PCI板卡設(shè)計者在卡存在信號上對卡的最大電源需求進行編碼，當卡被插在PCI插槽中時，他將其中至少一個或所有兩個卡存在信號接地。

（2）對于32位PCI總線的所有信號，其最大電路長度限定在1.5in（約38mm）以內(nèi)。建議在設(shè)計PCB時，PCI信號線的長度都小于25mm，盡量走弧線或者45°線，避免走直角或者銳角走線，并且盡量將走線布在元件面，而PCB背面保留大面積的接地覆銅，以降低傳送線的阻抗。

（3）PCI總線的CLK信號線的長度要求是2.5in（約83mm）左右，并且只能與卡上一個負載連接。建議CLK信號線的長度盡量保持在50－85mm之間，并且不宜靠近其他信號線，為減少周邊信號線的干擾，在CLK兩側(cè)及PCB背面布置接地線或者覆銅。

（4）CH365有3對電源引腳，至少需要3個電源退耦電容。

（5）與PCI插槽連接的電源線引腳可以自由選擇，但數(shù)量不宜少于4對。當板卡的電源消耗較大時，可以多增加幾對電源線，通過多點接觸提供穩(wěn)定的大電流。

4.3 硬件中斷功能介紹 

CH365芯片具有軟件和硬件中斷功能，與中斷功能有關(guān)的2個引腳分別是PCI_INTA和SYS_EX。如果CH365的數(shù)據(jù)線D3連接了下拉電阻，則工作模式設(shè)定為啟用中斷功能，SYS_EX引腳自動復(fù)用為INT_REQ，作為本地中斷請求輸入引腳，低電平有效，外部電路需要請求計算機中斷時只要向該引腳提供低電平脈沖。PCI_INTA總是作為PCI中斷三態(tài)輸出引腳，不用中斷功能時可以懸空不接，需要中斷功能時可以與PCI總線的INTA相連接，低電平有效，中斷激活時輸出低電平，中斷未激活時輸出高阻。

5 應(yīng)用程序介紹

（1）接收數(shù)據(jù)子程序

CH365OpenDevice（true，true）；

mPCH365_IO_REG mIoBase；

CH365GetIoBaseAddr（＆mIoBase）；

//CH365WriteIoByte（＆mIoBase－＞mCH365IoPort

[0x0FA]，71）；//* * * * * * * * * *

UCHAR data1；

CH365ReadIoByte（＆mIoBase－＞mCh365IoPort[m_PortNumR]，＆data1）；m_DataR＝data1； 

（2）發(fā)送數(shù)據(jù)子程序

CH365OpenDevice（true，true）；

mPCH365_IO_REG mIoBase；

CH365GetIoBaseAddr（＆mIoBase）；

CH365WriteIoByte（＆mIoBase－＞mCh365IoPort[m_PortNumW]，m_DataW）；

本文采用南京沁恒公司提供的PCI接口芯片CH365實現(xiàn)了PCI通信卡的設(shè)計，在使用中測的實際傳輸率為10MB/s左右，工作穩(wěn)定可靠，完全可以滿足一般數(shù)據(jù)量傳輸不是非常快的場合。