摘　要：介紹一種基于PCI總線的高效鏈式DMA控制器的設計與實現，用于高速寬帶的計算機外設接口。利用Altera公司的PCI核——PCI_MT32搭建基于此控制器的數據采集平臺，并成功應用在DVB數據接收卡中。

　　1991年PCISIG（外圍部件互連專業組）成立，提出了PCI的概念Altera公司提供的軟件包：PCICompiler可以參數化地生成用于PCI接口的IP核——Megacore。該IP核包含了PCI控制電路的所有功能，完成總線協議的轉換，并將復雜的、電氣和時序要求高的PCI轉換為易于操作的本地接口邏輯。用戶可以基于其生成的IP核模塊，設計自己的外部設備接口邏輯。Altera的MegaCore包括四種類型：PCI_MT64、PCI_MT32、PCI_T64和PCI_T32。它們都具有靈活的通用接口，遵循PCI協議2.2版，嚴格的工業級驗證和多款優化FPGA。考慮通常的PC主板都支持32位PCI，而且DMA控制器必須工作在主模式下，因此選擇了PCI_MT32，其模塊結構如圖1所示。

　　·參數化的配置寄存器：保存PCI設備的基本信息，可以通過軟件參數設定寄存器。

　　·地址數據緩存：緩存PCI總線上的地址數據。

　　·主模式接口控制模塊控制模塊：在主模式下對PCI總線的操作。

　　·從模式接口控制模塊：在從模式下對PCI總線的操作。

　　·奇偶校驗器：當校驗出錯時，生成一個報錯信號輸出到配置寄存器。

　　·本地主模式控制模塊：主模式下，控制本地邏輯的接口。

　　·本地從模式控制模塊：從模式下，控制本地邏輯的接口。

　　·本地邏輯接口模塊：控制本地端接口的地址、數據、控制、字節使能等。

　　1DMA控制器

　　針對高帶寬、低延時和大數據量的多媒體數據，設計了基于PCIcore的DMA數字衛星電視接收卡。DVB協議中的基本數據單元為192字節，因此把一次DMA傳輸的數據包定為192字節。

　　1.1DMA控制器的結構

　　DMA控制器由DMA寄存器、描述符描述符FIFO、DMA狀態機、數據通道RAM四個模塊構成，如圖2所示。

　　DMA寄存器是主機控制DMA的窗口，包括控制狀態寄存器狀態寄存器、地址寄存器、字節寄存器、中斷狀態寄存器和中斷屏蔽寄存器。描述符FIFO是一個32×256的FIFO，在鏈式DMA模式下可以暫存128組DMA的描述符。DMA狀態機是控制PCI總線數據傳輸的核心，主模式下的DMA有主模式寫和主模式讀兩種類型。主模式寫是把數據通道RAM里的數據包通過PCI總線傳送到從設備，主模式讀則讀取從設備的數據包傳送到數據通道RAM中。