基于PCI 總線的四軸運動控制卡的研制

3.1數據配置

局部總線為16位的ISA總線，與MCX314as相兼容，可直接連接，涉及到的只是I/O信號，占用局部總線的片選3（CS3#）如圖2。另外，還連接一片64KB的RAM做它用，與運動控制卡無關，它涉及到的是存儲器信號,占用片選2（CS2#）。在ISA模式下無實際的片選1和片選2。

本卡的EEPROM配置信息表如下：



上表中顯示的是配置數據，未列出的寄存器都設置為0。PLX公司的廠商ID為10B5H，設備ID為9052H。分類號表示的是何種橋，以及當前的版本，PCI9052為02h。子系統ID和子制造商ID分別為9052H和10B5H。PCI9052僅支持INTA#，所以PCIILR（PCI中斷寄存器）D8=1或者D8=0不使用中斷。PCI9052有0到3共四個局部地址空間，其中空間0必須被配置為存儲器空間范圍，空間1必須被配置為I/O 空間范圍。根據PCI9052的DATASHEET參考文獻[1]的說明，空間0配置數據為FFFF0000H，空間范圍為64KB，D0=0表示配置為存儲器空間范圍，見表中基地址為04000000H，使用片選2（CS2#）。空間1配置數據為FFFFFFF1H，I/O的空間范圍為16個字節，D0=1表示配置為I/O空間范圍。ISA模式下復用出來的兩個片選管腳（CS2#，CS3#）是否輸出，分別由片選信號2基地址和片選信號3的基地址來確定。片選信號基地址的D0=1為片選使能，片選基地址的確定，為空間1或0的基地址加上所配置空間地址的范圍，超出這個范圍，片選便沒有輸出。局部地址空間0或1總線區域描述為00400022H和0040003AH，確定為16位局部數據總線。中斷控制及狀態寄存器為00001000H，不使用中斷，它的D12=1確定局部總線為ISA模式。控制寄存器確定了它的各個復用管腳輸入/輸出功能，以及初始化控制。

用含有以上配置數據的EEPROM來啟動板卡，計算機將為它分配03000000H-0300000FH這16個I/O端口和04000000H-04010000H這64KBytes存儲器空間。

3.2選取、配置EEPROM的注意事項

1）串接EEPROM端信號有如下幾種:時鐘信號（EESK）、讀數據信號（EEDO）、寫數據信號（EEDI）和片選信號（EECS）。時鐘信號（EESK）是由PCI總線的時鐘32分頻后得到的。

2）對于EERPOM的選取要遵循PCI9052上推薦的EEPROM或者與之相兼容的具有連讀功能的1Kbit的EEPROM。

3）可以采用在線熱配置（通過PCI9052在線配置），軟件可以選擇PLX自己公司的PLXMON或者JUNGO公司的WinDriver。筆者是用WinDriverv6.02,在軟件安裝的Samples目錄下的程序PLX9050Diagnostics來讀寫EEPROM。這種方法比較方便，但是有時會有讀寫數據錯誤的情況出現。也可以用燒錄器將配置數據寫入EEPROM，這種方法可靠性高，但在實驗過程中要反復插拔EEPROM不太方便。

4.驅動程序的開發

ISA總線的地址空間要映射到I/O空間或內存空間。為從PCI總線配置寄存器中獲得主機動態分配的映射基址,并對映射端口進行讀寫,必須編寫驅動程序。

驅動的簡單實現可以采用JUNGO公司的WinDriver來生成驅動，但是WinDriver生成的驅動效率不高，而且沒有注冊碼只能使用一個月。因此，我們采用DriverStudio加WIN2000DDK的辦法來開發驅動。在DriverStudio的向導下輸入設備ID制造商ID、分類號和子系統ID子制造商ID，生成驅動程序的框架，然后編寫需要的程序代碼。關于對驅動程序的安裝以及在應用程序中的調用可以參看文獻[5]。

5.結論

實踐證明，采用PCI接口芯片和專用運動控制芯片開發的運動控制卡，開發研制周期短，實用性強，可靠性高。此運動控制卡已經完成硬件調試和驅動編寫，目前已完成部分運動控制函數，正在進行應用程序開發。

參考文獻

[1].PLXTechnology.PCI9052databook.PrintedinUSA,September,2001.

[2].TomShanley（美）,DonAnderson（美）著.劉暉等譯.PCI系統結構（第四版）.北京：電子工業出版社,2000.7

[3].MCX314AsUser’sManualVer1.02004-8-10.

[4]WalterOney（美）著.MicrosoftWindowsDriverModel.http://www.oneysoft.com

[5].武安河等著.Windows2000/XPWDM設備驅動程序開發（第2版）.電子工業出版社，2005-02-01.

[6].陶吉利,魯五一.PCI9052及其在通用網絡控制卡設計中的應用.微計算機信息,2003Vol.19No.3P.72-73.

[7].袁鵬.基于視覺的高速高精度貼片機運動控制系統的設計與實現[C].計算機集成制造系統,2004,12（10）