理论教育 基于单片机的PC104总线控制器设计优化方案

基于单片机的PC104总线控制器设计优化方案

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:PC104总线是嵌入式系统总线之一,在工业控制领域有着广泛的应用。PC104总线是多主总线,总线除了由CPU控制以外,还可以由DMA控制器控制。本设计采用STM32F103单片机为核心构成PC104总线控制器,应用在一些相对规模较小、功耗要求较低的场合,可以降低费用,减低功耗,提高系统的可靠性。由于STM32F103时钟频率高达72 MHz,仿真PC104总线在速度上有裕量,并对8位和16位的PC104总线功能板卡的IO端口的操作证明可行。

基于单片机的PC104总线控制器设计优化方案

PC104总线是嵌入式系统总线之一,在工业控制领域有着广泛的应用。PC104总线与标准PC体系结构完全兼容,采用16位数据总线与20位地址总线,控制总线包括IOR#、IOW#、IOCS16#、ALE等。PC104总线是多主总线,总线除了由CPU控制以外,还可以由DMA控制器控制。PC104总线具有可靠性高,功耗低,板卡与板卡间通过自堆叠方式连接,机械强度高等优点。PC104功能板卡在市场上种类繁多,为设计嵌入式系统带来极大方便。然而,PC104总线控制器通常采用X86架构的CPU,系统庞大,在一些规模相对较小的领域应用显得系统冗余较大,在功耗、费用和可靠性方面不具有优势。

本设计采用STM32F103单片机为核心构成PC104总线控制器,应用在一些相对规模较小、功耗要求较低的场合,可以降低费用,减低功耗,提高系统的可靠性。在硬件上,设计利用STM32F103提供的丰富的通用型输入输出资源(General-purpose input/output,GPIO),并将其映射为PC104的地址总线、数据总线和控制总线。在软件上,通过对GPIO的设置、操作仿真PC104总线的基本操作时序,并将相应操作封装成库函数以方便调用。由于STM32F103时钟频率高达72 MHz,仿真PC104总线在速度上有裕量,并对8位和16位的PC104总线功能板卡的IO端口的操作证明可行。(www.daowen.com)

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