2.2 PCI T32兆核函數(shù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外圍信號

PCI Compiler提供的四種PCI IP包括PCI_M64/32、64/32位的主模式接口和PCI_T64/32、64/32位的從模式接口。本系統(tǒng)通過PCI接口與PC機傳輸32位數(shù)據(jù)，并由上位機應用程序控制系統(tǒng)工作。故該系統(tǒng)工作于32位從模式，即本系統(tǒng)的PCI接口使用PCI_T32模塊來實現(xiàn)，該模塊的內(nèi)部功能及外圍信號如圖1所示。

參數(shù)配置寄存器(Parameterizde Configuration Registers)是符合PCI規(guī)范的所有配置的寄存器，可用于識別設(shè)備、控制PCI總線功能、提供PCI總線狀態(tài)等，PCI側(cè)從模式控制模塊(PCI Target Control)用于控制PCI_T32與PCI總線的各種操作，而用戶側(cè)從模式控制模塊(Local Target Control)則用于控制PCI_T32與用戶邏輯的各種操作。

PCI_T32上PCI總線一側(cè)的信號是符合PCI協(xié)議的標準信號，該信號Local側(cè)的信號為Altera PCI IP特有的與用戶邏輯接口的信號，起著關(guān)鍵作用。其中：

l_adi[31：0]為地址/數(shù)據(jù)輸入信號;

l_dato[31：0]為數(shù)據(jù)輸出信號;

l_adro [31：0]為地址輸出信號，讀操作時，可將PCI側(cè)地址/數(shù)據(jù)信號AD[31：0]上的第一個有效周期(即地址期)的數(shù)據(jù)輸出;

l_emdo[3：0]為命令輸出信號，其位定義及時序符合PCI規(guī)范，其為0010時為I/O讀操作，為0011時為I/O寫操作、為0110時為內(nèi)存讀操作。為0111時為內(nèi)存寫操作，為1010時為配置空間讀，為1011時為配置空間寫，用戶對這組信號進行譯碼可知其當前PCI總線上設(shè)備的操作情況;

l_IRqn為用戶中斷請求信號，由于PCI總線為低電平中斷，所以，用戶邏輯若要發(fā)出PCI中斷請求，就必須將低脈沖送入l_irqn。實驗證明，低脈沖持續(xù)時間須在4～8μs之間，持續(xù)時間過短會出現(xiàn)丟失中斷現(xiàn)象，而時間過長時，操作系統(tǒng)又會重復響應同一個中斷請求;

l_tsr[11：0]可用于控制local目標設(shè)備狀態(tài)寄存器，其中D0～D5位分別對應BAR0～BAR5，哪位有效代表哪個BAR被選中;

l_dxfrn為輸出信號，表示local目標設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸成功。

2.3 FAGA邏輯設(shè)計

一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)若要穩(wěn)定可靠地采集數(shù)據(jù)，都需要設(shè)置合適的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)由FPGA內(nèi)部IP核實現(xiàn)。圖2所示為FPGA內(nèi)部的PCI接口及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)框圖。

同步串行通信對時鐘的同步要求非常嚴格，設(shè)計時應該注意收/發(fā)兩方必須使用同一時鐘來控制數(shù)據(jù)的傳輸。另外，PCI_T32內(nèi)存讀寫分為單周期模式和突發(fā)模式。突發(fā)模式即在給出首地址后主設(shè)備連續(xù)讀寫多個數(shù)據(jù)，這在FPGA中需要用戶端地址每周期自動增1的操作。