一种基于EP2SGX系列FPGA的PCI接口设计

时间:2010-07-07来源:网络

  4 工具软件在PCI总线调试中的使用

  在板卡的调试过程中使用了WinDriver软件,该软件是美国Jungo公司出品用于编写驱动程序的一种工具,是主要针对PCI、ISA、USB的一种开发工具。该软件对于调试PCI板卡很方便。用户不需要复杂的编程就能控制PCI没备进行读写操作,从而在硬件刚设计调试时,就能测试板卡性能的好坏,可测试的功能具体包括VenderID、Device ID的识别、基地址的分配、中断的分配、I/O端口的读写测试等。

  另外,在调试过程中还利用了Quartus软件自带的SignalTap嵌入式逻辑分析仪软件。该工具软件只需要通过编程电缆将JTAG口与调试计算机连接后,便可在线采集各种信号波形,验证逻辑设计是否正确。

  5 PCI接口板卡设计体会

  设计的CPCI板卡经过多次试验和测试,验证了配置空间访问、I/O空间访问、外部中断等功能均正确。目前已经成功应用于产品中,下面简要介绍设计开发过程中的一些体会。

  (1)PCI接口在板卡设计中需注意的问题

  ①板卡上的一些信号都必须在靠近连接器J1的地方串行放置阻值为10 Ω的终端电阻。必须端接电阻的信号有:AD[31:0]、C/BE[3:0]、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL#、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#、INTA#。电阻应放置在距PCI信号连接器引脚15.2 mm以内,以减少信号经过板卡端接后对背板的影响。不需要使用终端电阻的信号有:CLK,REQ#和GNT#。在实际设计中,必须按以上要求将信号进行端接处理,否则PCI总线会工作不正常。

  ②从连接器J1到端接电阻的信号线的长度不应超过15.2 mm。

  ③从连接器儿经端接电阻到FPGA的信号线的长度不应超过38.1 mm。

  (2)配置空间的简化设计

  PCI总线的配置空间为2,56个字节。在设计中,只需对用到的参数进行配置。一般对VenderID、DeviceID、CommandStatus、RevisicmID、ClassCode、HeaderType、InterruptLine及InterruptPin等寄存器进行配置即可满足大多场合下的使用要求。

  (3)总线命令的简化设计

  PCI规范中规定了16种总线命令,设计者只需埘其中有用的命令进行响应即可。总线命令的简化可减少总线对话的种类,从而可减少硬件没计的复杂性。一般来说,只要有配置空间读写、I/O空间读写及存储器的读写,便可满足一般的使用。

  6 结束语

  本文介绍了在StratixⅡGX系列FPGA上实现PCI接口的设计技术,具有较强的灵活性,可以方便地移植到其他可编程器件上,有一定的通用性。随着计算机技术的不断发展,计算机总线在PCI总线基础上逐渐发展为更高带宽和频率的PCI-X总线和拥有2.5G传输速率的PCI-Express总线。从当前发展趋势来看,PCI-Express总线正得到越来越广泛的应用,必将成为下一代的总线标准。

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关键词: FPGA EP2SGX PCI接口 雷达 数据处理

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