專(zhuān)利名稱(chēng)：一種pci仲裁模式可配置裝置及其仲裁模式轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中PCI總線(xiàn)的仲裁設(shè)備，尤其涉及一種在通訊領(lǐng)域中當(dāng)PCI總線(xiàn)的仲裁方式需要改變時(shí)的場(chǎng)合且對(duì)其仲裁模式可進(jìn)行配置的裝置。
本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中PCI總線(xiàn)中仲裁模式的轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，目前PCI總線(xiàn)是一種兼容性強(qiáng)、功能齊全的計(jì)算機(jī)總線(xiàn)，它能夠?yàn)镃PU及高速外圍設(shè)備提供高性能、高吞吐量、低延遲的數(shù)據(jù)通路。PCI總線(xiàn)上可以連接多個(gè)設(shè)備，均可占用總線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)，為避免出現(xiàn)多個(gè)PCI設(shè)備同時(shí)占用PCI總線(xiàn)，就需要進(jìn)行總線(xiàn)仲裁，以便將總線(xiàn)使用權(quán)交給其中的某一個(gè)PCI設(shè)備占用，這就是PCI總線(xiàn)仲裁。
每一個(gè)PCI設(shè)備是通過(guò)仲裁申請(qǐng)信號(hào)REQ#和仲裁允許信號(hào)GNT#這一對(duì)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)的申請(qǐng)與使用。PCI設(shè)備向PCI仲裁器發(fā)出仲裁申請(qǐng)REQ#信號(hào)，請(qǐng)求使用PCI總線(xiàn)，當(dāng)PCI總線(xiàn)仲裁器允許其使用總線(xiàn)時(shí)，就向該P(yáng)CI設(shè)備發(fā)出仲裁允許GNT#信號(hào)，該P(yáng)CI設(shè)備就可以使用PCI總線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)。沒(méi)有得到GNT#信號(hào)的PCI設(shè)備不能使用PCI總線(xiàn)。
PCI總線(xiàn)仲裁分內(nèi)部仲裁與外部仲裁兩種方式。
所謂內(nèi)部仲裁，一般是使用主處理器內(nèi)部集成的總線(xiàn)仲裁器來(lái)處理總線(xiàn)的仲裁。該處理器內(nèi)部設(shè)有寄存器，軟件可以方便的對(duì)仲裁進(jìn)行設(shè)置，使用比較靈活。但是處理器本身一般允許連接的PCI設(shè)備有限，像MOTOROLA的MPC8240/8245處理器，因其只有5對(duì)REQ#/GNT#信號(hào)線(xiàn)，所以最多只能連接5個(gè)PCI設(shè)備。
所謂外部仲裁，一般是由外部的總線(xiàn)仲裁器來(lái)處理所有模塊的總線(xiàn)仲裁，此時(shí)主處理器也作為一個(gè)PCI設(shè)備，一同向外部總線(xiàn)仲裁器申請(qǐng)使用PCI總線(xiàn)。所述外部仲裁一般由復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD(ComplexProgrammable Logic Device)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA(FieldProgrammable Gate Array)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)支持設(shè)備個(gè)數(shù)的多少自行開(kāi)發(fā)。但是，外部仲裁的效率一般低于內(nèi)部仲裁。而現(xiàn)有的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)固定使用某一種仲裁模式，一般無(wú)法對(duì)仲裁模式進(jìn)行切換，難以滿(mǎn)足靈活多變的實(shí)際應(yīng)用。
目前通訊系統(tǒng)中在設(shè)計(jì)處理器部分時(shí)，普遍將處理器設(shè)計(jì)成子卡的形式，從子卡插座上引出PCI總線(xiàn)。但是，由于受子卡插座引腳數(shù)目的限制，子卡一般僅能處理1～5個(gè)PCI設(shè)備的總線(xiàn)仲裁，當(dāng)PCI總線(xiàn)上連接的設(shè)備超過(guò)5個(gè)時(shí)，子卡就不能處理全部PCI設(shè)備的仲裁，此時(shí)PCI總線(xiàn)就需要采用外部仲裁。因此，在設(shè)計(jì)處理器子卡的載板時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮PCI總線(xiàn)的仲裁方式有時(shí)需要改變的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種PCI仲裁模式可配置裝置及其仲裁模式轉(zhuǎn)換方法，通過(guò)設(shè)置一個(gè)多路開(kāi)關(guān)并通過(guò)應(yīng)用軟件對(duì)其進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)在PCI總線(xiàn)仲裁中，靈活的配置，選擇是采用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種PCI仲裁模式可配置裝置，其包括外部仲裁器、多路開(kāi)關(guān)、配置寄存器以及處理器，所述處理器中設(shè)置有內(nèi)部仲裁器，通過(guò)應(yīng)用軟件對(duì)所述配置寄存器的設(shè)置，來(lái)配置當(dāng)前的仲裁模式是使用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁。
所述的PCI仲裁模式可配置裝置，其外部仲裁器、多路開(kāi)關(guān)以及配置寄存器由一復(fù)雜可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。
所述的PCI仲裁模式可配置裝置，其復(fù)雜可編程邏輯器件還可以由現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列替代。
一種所述的PCI仲裁模式可配置裝置的仲裁模式轉(zhuǎn)換方法，其至少包括以下步驟a)、通過(guò)軟件對(duì)配置寄存器寫(xiě)入約定數(shù)值，來(lái)設(shè)置當(dāng)前的仲裁模式是使用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁；b)、由所述配置寄存器控制所述多路開(kāi)關(guān)在內(nèi)部仲裁模式下時(shí)，把PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)連接到所述處理器的仲裁線(xiàn)上；在外部仲裁模式下，則把所述PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)連接到所述外部仲裁器上。
所述的方法，其中，所述配置寄存器是一個(gè)8位的寄存器，當(dāng)軟件寫(xiě)入數(shù)值0x49或0x69，設(shè)定所述PCI仲裁模式為內(nèi)部仲裁；寫(xiě)入數(shù)值0x45或0x65，則設(shè)定所述PCI仲裁模式為外部仲裁。
所述的方法，其中，所述配置寄存器默認(rèn)的數(shù)值為0x65，即工作在外部仲裁模式下。
本發(fā)明所提供的PCI仲裁模式可配置裝置及其仲裁模式轉(zhuǎn)換方法，由于采用一個(gè)多路開(kāi)關(guān)接入電路，并由應(yīng)用軟件進(jìn)行控制內(nèi)部仲裁與外部仲裁，從而在同一裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部仲裁和外部仲裁的靈活配置，當(dāng)總線(xiàn)上連接PCI設(shè)備較少的情況下可以使用內(nèi)部仲裁，連接PCI設(shè)備較多的情況下使用外部仲裁，可大大提高使用的靈活性和效率。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施舉例進(jìn)行詳細(xì)描述。
附圖中

圖1是本發(fā)明的一種PCI仲裁模式可配置裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述的PCI仲裁模式可配置裝置工作在內(nèi)部仲裁模式下的示意圖；圖3是本發(fā)明所述的PCI仲裁模式可配置裝置工作在外部仲裁模式下的示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示為本發(fā)明所述的PCI仲裁模式可配置裝置的一個(gè)實(shí)施方案。此方案通過(guò)一個(gè)可編程邏輯器CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)仲裁模式的可配置，所述可編程邏輯器內(nèi)部包括配置寄存器101、外部仲裁器102以及多路開(kāi)關(guān)103。所述PCI仲裁模塊可配置裝置還包括一CPU104。
本發(fā)明通過(guò)軟件對(duì)配置寄存器101寫(xiě)入約定數(shù)值，來(lái)設(shè)置當(dāng)前的仲裁模式是使用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁。在此方案中，把來(lái)自CPU的仲裁信號(hào)及來(lái)自PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)全部引入可編程邏輯器CPLD，外部仲裁器在CPLD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)在CPLD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的對(duì)配置寄存器的設(shè)定，來(lái)選擇當(dāng)前的仲裁模式，是外部仲裁還是內(nèi)部仲裁。
所述配置寄存器101是一個(gè)8位的寄存器，用于設(shè)定當(dāng)前采用的仲裁模式。在本發(fā)明的技術(shù)方案中約定當(dāng)應(yīng)用軟件寫(xiě)入數(shù)值0x49(′I′)或0x69(′i′)，設(shè)定PCI仲裁模式為內(nèi)部仲裁；而寫(xiě)入數(shù)值0x45(′E′)或0x65(′e′)，則設(shè)定PCI仲裁模式為外部仲裁。寄存器默認(rèn)的數(shù)值為0x65，即工作在外部仲裁模式下。
所述外部仲裁器102為PCI總線(xiàn)的仲裁器，根據(jù)PCI總線(xiàn)仲裁的規(guī)范，自行開(kāi)發(fā)出可以支持多個(gè)設(shè)備的總線(xiàn)仲裁器，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需要。
所述多路開(kāi)關(guān)103是一個(gè)單刀雙置的開(kāi)關(guān)，在所述復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，在內(nèi)部仲裁模式下，它把PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)REQ#/GNT#連接到CPU104的仲裁線(xiàn)上；在外部仲裁模式下，則把所述PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)REQ#/GNT#連接到所述外部仲裁器102上。所述多路開(kāi)關(guān)103的位置切換是通過(guò)所述配置寄存器101來(lái)控制的。
所述CPU104為一具備PCI總線(xiàn)仲裁器的中央處理器。
如圖2所示是在本發(fā)明的所述PCI仲裁模式可配置裝置工作在內(nèi)部仲裁模式下的示意圖。所述配置寄存器101經(jīng)過(guò)設(shè)定，當(dāng)PCI仲裁模式可配置裝置工作在內(nèi)部仲裁模式下，在CPLD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的外部仲裁器102此時(shí)不工作，多路開(kāi)關(guān)103把PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)REQ#/GNT#連接到CPU104的仲裁線(xiàn)上，由CPU104內(nèi)部的內(nèi)部仲裁器處理對(duì)PCI總線(xiàn)的仲裁。此時(shí)，內(nèi)部仲裁模式下可以支持的PCI設(shè)備的數(shù)量受CPU本身仲裁線(xiàn)數(shù)量的限制。
如圖3所示是在本發(fā)明的所述PCI仲裁模式可配置裝置在外部仲裁模式下的示意圖。配置寄存器101經(jīng)過(guò)設(shè)定，當(dāng)PCI仲裁模式可配置裝置工作在外部仲裁模式下。在CPLD內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的外部仲裁器102此時(shí)開(kāi)始工作，并處理來(lái)自PCI設(shè)備的全部總線(xiàn)仲裁請(qǐng)求，多路開(kāi)關(guān)103把PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)REQ#/GNT#全部連接到外部仲裁器102中，此時(shí)CPU104將PCI總線(xiàn)的仲裁請(qǐng)求通過(guò)多路開(kāi)關(guān)103連接到外部仲裁器102中，類(lèi)同一個(gè)普通的PCI設(shè)備。此時(shí)，外部仲裁模式下可以支持的PCI設(shè)備的數(shù)量?jī)H受外部仲裁器102所能夠支持的PCI設(shè)備個(gè)數(shù)的限制。由于該外部仲裁器102實(shí)現(xiàn)了對(duì)CPLD內(nèi)部的開(kāi)發(fā)，所以滿(mǎn)足了系統(tǒng)所支持的PCI設(shè)備個(gè)數(shù)可以改變的需求。
應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明的所述復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD可由現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，其原理基本相同，在此不再贅述。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上僅是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施舉例的詳細(xì)說(shuō)明，這不能因此而限制本發(fā)明專(zhuān)利請(qǐng)求書(shū)的保護(hù)范圍，此范圍應(yīng)以本發(fā)明所附權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種PCI仲裁模式可配置裝置，其特征在于，其包括一外部仲裁器、一多路開(kāi)關(guān)、一配置寄存器以及一處理器，所述處理器中設(shè)置有內(nèi)部仲裁器，通過(guò)軟件對(duì)所述配置寄存器的設(shè)置，來(lái)選擇當(dāng)前的仲裁模式是使用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCI仲裁模式可配置裝置，其特征在于，所述外部仲裁器、所述多路開(kāi)關(guān)以及所述配置寄存器由一復(fù)雜可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCI仲裁模式可配置裝置，其特征在于，所述復(fù)雜可編程邏輯器件還可以由現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列替代。
4.一種如權(quán)利要求1所述的PCI仲裁模式可配置裝置的仲裁模式轉(zhuǎn)換方法，其至少包括以下步驟a)、通過(guò)軟件對(duì)配置寄存器寫(xiě)入約定數(shù)值，來(lái)設(shè)置當(dāng)前的仲裁模式是使用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁；b)、由所述配置寄存器控制所述多路開(kāi)關(guān)在內(nèi)部仲裁模式下時(shí)，把PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)連接到所述處理器的仲裁線(xiàn)上；在外部仲裁模式下，則把所述PCI總線(xiàn)的仲裁信號(hào)線(xiàn)連接到所述外部仲裁器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述配置寄存器是一個(gè)8位的寄存器，當(dāng)軟件寫(xiě)入數(shù)值0×49或0×69，設(shè)定所述PCI仲裁模式為內(nèi)部仲裁；寫(xiě)入數(shù)值0×45或0×65，則設(shè)定所述PCI仲裁模式為外部仲裁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述配置寄存器默認(rèn)的數(shù)值為0×65，即工作在外部仲裁模式下。
全文摘要
本發(fā)明的一種PCI仲裁模式可配置裝置及其仲裁模式轉(zhuǎn)換方法，其為一種計(jì)算機(jī)中的PCI仲裁設(shè)備，包括一外部仲裁器、一多路開(kāi)關(guān)、一配置寄存器以及一處理器，所述處理器中設(shè)置有內(nèi)部仲裁器，通過(guò)軟件對(duì)所述配置寄存器的設(shè)置，來(lái)選擇當(dāng)前的仲裁模式是使用內(nèi)部仲裁還是外部仲裁。本發(fā)明的裝置在同一裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部仲裁和外部仲裁的靈活配置，可根據(jù)需要情況選擇內(nèi)部仲裁還是外部仲裁，提高了使用的方便性和效率。
文檔編號(hào)G06F13/14GK1558333SQ20041001514
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者于克泳, 高勝宏, 劉衡祁, 劉嶸 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司