基于

ARM 数控系统的 PC/104 总线设计

前言

目前的

ARM 处理器已经适合应用于数控系统。ARM 处理器的成本低而且种类多。主频能够

满足数控领域需求而且功耗比较低，无需使用风扇，提高了系统的可靠性。带有

MMU 的

ARM 处理器支持数控软件所需要的 Linux 操作系统，能够充分利用现有的数控软件资源。
随着

ARM 处理器和 FPGA 的快速发展．给数控系统的设计提供了新的解决方案。 ARM 处

理器用作系统的核心，可编程

FPGA 器件作为运动控制器。同时 FPGA 器件提供数控系统

I/O 等其它辅助电路。

随着

PC/104 成为工业控制领域的标准，已经被 IEEE 协会定义为 IEEE-P996.1，PC/104 总

线提供的信号跟

ISA 总线一样，但是前者的机械规格不仅易于扩充而且更加坚同，适合应

用于数控系统。但是这种总线结构是在

Intel 的 x86 体系结构上发展而来，目前 x86 对

PC/104 的支持比较好，而 ARM 对 PC/104 的支持还不完全统一，主要由于 ARM 和 x86 在
体系结构、总线时序、电气特性以及指令集等方面的差异。而且不同的数控系统所需要的总线
信号也不完全一样。本文将提出一种基于

ARM 处理器的数控系统上支持 P0104 总线的方案。

1 系统总体设计

数控系统中的

ARM 处理器采用 Cirrus Logic 的 EP9315 处理器，用 EP9315 的一个片选

(nGCS3_PHBASE 0X30000000)作为 PC104 的地址范围，用地址 ADDR24 来控制 MEMORY
和

10 的方式的读写；用另一个片选(nGCS1_PHBASE 0X10000000)来查询 PC104 的中断号，

当

PC104 有中断的时候，用一个中断通知 CPU，然后 CPU 通过 nGCS1 这个地址来读中断