深入剖析TSB12LV26-EP：PCI-to-1394主机控制器的技术洞察

在当今的电子设备领域，高性能、低功耗的主机控制器是实现高效数据传输和稳定系统运行的关键。TSB12LV26-EP作为一款PCI-to-1394主机控制器，凭借其卓越的性能和丰富的功能，在众多应用场景中展现出了强大的竞争力。今天，我们就来深入探讨一下这款控制器的技术细节和应用优势。

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一、TSB12LV26-EP概述

TSB12LV26-EP是德州仪器（Texas Instruments）推出的一款符合PCI本地总线规范、PCI总线电源管理接口规范、IEEE Std 1394 - 1995和1394开放主机控制器接口规范的PCI-to-1394主机控制器。它具备IEEE 1394链路功能，支持100M bits/s、200M bits/s和400M bits/s的串行总线数据速率，为高速数据传输提供了有力保障。

1.1 核心特性

• 宽温度范围与可靠性：支持 -40°C 至 110°C 的扩展温度范围，具备增强的制造源减少（DMS）支持和产品变更通知功能，通过符合JEDEC和行业标准的组件鉴定确保在扩展温度范围内的可靠运行。
• 低功耗设计：采用先进的CMOS工艺，实现了低功耗运行，同时允许在高达33 MHz的PCI时钟速率下工作。
• 高速数据传输：支持PCI总线主突发传输，连接到内存控制器后能够以132M bytes/s的速度传输高速缓存行数据。配备深FIFOs，可缓冲1394数据，有效应对PCI延迟较大的问题。
• 丰富的功能接口：提供物理写发布缓冲区和高度优化的物理数据路径，支持SBP - 2性能。具备多个等时上下文、多个高速缓存行突发传输、高级内部仲裁以及PHY/链路接口上的总线保持缓冲区。

1.2 相关文档

在设计过程中，我们需要参考一系列相关文档，包括1394开放主机控制器接口规范、IEEE标准、PC 99设计指南、PCI总线电源管理接口规范和PCI本地总线规范等，这些文档为我们深入理解和应用TSB12LV26-EP提供了重要依据。

二、引脚描述

TSB12LV26-EP的引脚分配和功能对于正确的电路设计至关重要。它的引脚涵盖了电源、PCI系统、PCI地址和数据、PCI接口控制、IEEE 1394 PHY/链路以及其他杂项功能。

2.1 电源引脚

电源引脚包括GND、VccP和3.3Vcc，分别用于提供设备接地、PCI信号钳位电压电源输入和3.3V电源供应。正确的电源连接是确保设备稳定运行的基础。

2.2 PCI系统引脚

PCI系统引脚如GRST、PCI_CLK、PCI_INTA和PCI_RST等，分别用于全局电源复位、PCI总线时钟、中断信号和PCI复位等功能。在实际应用中，需要根据系统要求正确配置这些引脚，以实现与PCI总线的良好交互。

2.3 IEEE 1394 PHY/链路引脚

PHY/链路引脚包括PHY_CTL、PHY_DATA、PHY_LINKON、PHY_LPS、PHY_LREQ和PHY_SCLK等，用于控制和传输PHY与链路之间的信息和数据。这些引脚的正确连接和配置对于实现IEEE 1394链路功能至关重要。

三、编程模型

TSB12LV26-EP的编程模型涉及多个内部寄存器，这些寄存器用于控制和配置设备的各种功能。下面我们来介绍一些关键的寄存器。

3.1 PCI配置寄存器

PCI配置寄存器是一个标准的PCI配置头，包括设备ID、供应商ID、状态、命令、类代码、修订ID等多个寄存器。这些寄存器的配置对于设备在PCI总线中的识别和正常工作起着关键作用。

3.2 供应商ID和设备ID寄存器

供应商ID寄存器存储了由PCI SIG分配的值，用于识别PCI设备的制造商，德州仪器的供应商ID为104Ch。设备ID寄存器则存储了由德州仪器分配给TSB12LV26设备的值，即8020h。

3.3 命令和状态寄存器

命令寄存器用于控制TSB12LV26与PCI总线的接口，其各个位的功能遵循PCI本地总线规范。状态寄存器则提供了TSB12LV26与PCI总线接口的状态信息。

3.4 其他重要寄存器

除了上述寄存器外，还包括OHCI基地址寄存器、TI扩展基地址寄存器、子系统标识寄存器、电源管理寄存器等，这些寄存器共同构成了TSB12LV26的编程模型，实现了对设备各种功能的精细控制。

四、OHCI寄存器

OHCI寄存器是控制TSB12LV26 IEEE 1394链路功能的主要接口，它们被映射到由OHCI基地址寄存器指向的2K字节内存区域。这些寄存器包括OHCI版本寄存器、GUID ROM寄存器、异步传输重试寄存器、CSR寄存器等。

4.1 OHCI版本寄存器

该寄存器指示了OHCI版本支持情况以及串行EEPROM是否存在。通过读取该寄存器，我们可以了解设备的基本信息，为后续的配置和使用提供依据。

4.2 GUID ROM寄存器

如果检测到串行EEPROM，该寄存器可用于访问串行EEPROM。它在设备的全局唯一ID（GUID）配置中起着重要作用。

4.3 异步传输重试寄存器

该寄存器用于控制异步传输的重试次数，确保数据传输的可靠性。在实际应用中，我们可以根据具体的传输需求调整这些重试次数。

五、GPIO和串行EEPROM接口

5.1 GPIO接口

TSB12LV26-EP提供了两个GPIO端口（GPIO2和GPIO3），它们在上电时默认为通用输入，并可通过GPIO控制寄存器进行编程。这两个端口为设备的外部控制和信号交互提供了灵活性。

5.2 串行EEPROM接口

通过串行EEPROM接口，TSB12LV26-EP可以初始化1394全局唯一ID寄存器和一些PCI配置寄存器。在使用该接口时，需要注意ROM的编程，未编程的ROM默认为全1，可能会对设备的运行产生不利影响。

六、电气特性

6.1 绝对最大额定值

了解设备的绝对最大额定值对于确保设备的安全运行至关重要。TSB12LV26-EP的绝对最大额定值包括电源电压范围、输入电压范围、输出电压范围、输入和输出钳位电流以及存储温度范围等。在设计电路时，必须确保设备的工作条件在这些额定值范围内。

6.2 推荐工作条件

推荐工作条件包括核心电压、PCI I/O钳位电压、高/低电平输入电压、输入电压、输出电压、输入转换时间和工作环境温度等。遵循这些推荐工作条件可以保证设备的最佳性能和可靠性。

6.3 开关特性

PCI接口和PHY - 链路接口的开关特性对于数据的准确传输和时序控制非常重要。这些特性包括建立时间、保持时间和延迟时间等，在设计电路时需要根据这些特性进行合理的布局和布线。

七、结语

TSB12LV26-EP作为一款功能强大的PCI-to-1394主机控制器，在高速数据传输和系统集成方面具有显著的优势。通过深入了解其技术细节，包括引脚描述、编程模型、寄存器功能、接口特性和电气特性等，我们可以更好地将其应用于实际项目中。在设计过程中，我们需要严格遵循相关的规范和推荐工作条件，确保设备的稳定性和可靠性。同时，不断探索和优化设计方案，以充分发挥TSB12LV26-EP的性能优势，为电子设备的发展贡献力量。

你在使用TSB12LV26-EP的过程中遇到过哪些问题？或者你对它的哪些功能更感兴趣？欢迎在评论区留言讨论。