高速PCI總線接口卡的開(kāi)發(fā)
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圖2
PCI9052的PCI總線直接與金手指連接，局部總線與DSP之間的數(shù)據(jù)傳輸在雙端口RAM中實(shí)現(xiàn)。雙端口RAM采用兩片CYPRESS公司的雙端口RAM芯片CY7C131，組成16位存儲(chǔ)轉(zhuǎn)接電路PCI9052和CY7C131供電電壓均為5V，而TMS320LF2407供電電壓為3.3V,所以接口電平不匹配，需要加總線電平轉(zhuǎn)換電路，這里選用16位總線傳送接收器74FCT64245來(lái)實(shí)現(xiàn)。PCI9052的控制信號(hào)和TMS320LF2407的控制信號(hào)之間的邏輯轉(zhuǎn)換用一片ALTERA公司的PFGA芯片EPM7032LC44來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/155969.htm
TMS320LF2407的外圍電路可以根據(jù)需要擴(kuò)展。由于TMS320LF2407內(nèi)部自帶32K字的FLASH程序存儲(chǔ)器，程序調(diào)試完畢后可以燒寫(xiě)進(jìn)去，但程序調(diào)試過(guò)程中需要頻繁修改程序，所以可展一片存儲(chǔ)器，調(diào)試程序時(shí)當(dāng)作程序存儲(chǔ)器用，程序調(diào)試完畢后再作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用，這樣既方便又實(shí)用。TMS320LF2407有一個(gè)串行通信接口和一個(gè)16位并行通信接口，串口可以做成RS485、RS232、RS422、SDI總線接口等，并行通信接口可以做成16位并行輸入輸出接口。
1.4 電路板制作
(1)在連線上只要將對(duì)應(yīng)的引腳連在總線上就可以了。由于信號(hào)用的是反射波信號(hào)，所以驅(qū)動(dòng)的信號(hào)只用了要求電壓的一半，另一半靠反射來(lái)提升，所以對(duì)信號(hào)線的長(zhǎng)度有要求：CLK信號(hào)線的長(zhǎng)度為2500mil±100mil。如果長(zhǎng)度不夠可以畫(huà)蛇行線，另外 ，CLK信號(hào)線要用地線屏蔽。
(2)PCI總線規(guī)范要求布四層線，也可以只布兩層線。布兩層線時(shí)，走線難度增大，要做好電源退耦。每個(gè)Vcc引腳必須有退耦電容，且容量的平均值至少為0.01μF,從引腳根部到電容焊盤(pán)的走線長(zhǎng)度不大于250mil，線寬至少為20mil，多個(gè)引腳可以并用一個(gè)電容，并且參與共用的引腳數(shù)不受限制，但必須滿(mǎn)足以上條件。
(3)PCI總線信號(hào)PRSNT1#的PRSNT2#中必須有一個(gè)接地。如果都不接地，系統(tǒng)找不到開(kāi)發(fā)板。它們接地有兩個(gè)用途，其一，用來(lái)表明槽位上實(shí)際存在一塊板；其二，提供該板對(duì)電源要求的有關(guān)信息。表1給出了PRSNT#引腳的設(shè)備情況。
表1 PRSNT#引腳的設(shè)置情況
| PESNT1# | PRSNT2# | 擴(kuò)展板配置 |
| 開(kāi)路 | 開(kāi)路 | 不存在擴(kuò)展板 |
| 地 | 開(kāi)路 | 有擴(kuò)展板，最大功耗為25W |
| 開(kāi)路 | 地 | 有擴(kuò)展板，最大功耗為15W |
| 地 | 地 | 有擴(kuò)展板，最大功耗為7.5W |
(4)對(duì)于不實(shí)現(xiàn)JTAG邊界掃描的板子，必須把引腳TDI和TDO連接起來(lái)，以使掃描鏈不至于斷開(kāi)。
(5)PCI連接器上的3.3V引腳（即使實(shí)際使用中未提供電流）在母板上必須連到一起，最好連到一個(gè)3.3V的電源平面上。而且，對(duì)3.3V引腳應(yīng)提供一個(gè)交流回路，這時(shí)對(duì)地去耦應(yīng)符合高頻信號(hào)技術(shù)的要求。為此，應(yīng)在3.3V平面上均勻排列12個(gè)高速電容，容易為0.01μF。
(6)為了穩(wěn)定性，局部總線除了少數(shù)有特殊要求外，所有的信號(hào)線都應(yīng)加上拉電阻(5kΩ～10 kΩ)或下拉電阻（一般選150kΩ）。
(7)為防止干擾，局部總線時(shí)鐘也應(yīng)對(duì)地屏蔽。
(8)串行EEPROM提供PCI總線和局部總線的部分重要配置信息，EEPROM一定要選支持串行傳輸方式的，如NM93CS46或者與之兼容的存儲(chǔ)器。NM93C46不支持串行讀寫(xiě)，所以不能選取。NM93CS46的CS、SK、SDI、SDO和PE端都要接10kΩ的上拉電阻，而PRE端要接150kΩ的下拉電阻。EEPROM的配置至關(guān)重要，EEPROM配置不正確可能導(dǎo)致操作系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)EEPROM的開(kāi)始48拉是否全為“1”，若全為“1”，則載入PCI9052的默認(rèn)配置；否則則裝載EEPROM中的內(nèi)容，為板卡分配資源。串行EEPROM可以通過(guò)PCI總線直接寫(xiě)入，也可以用編程器直接燒寫(xiě)。
1.5 程序調(diào)試
1.5.1 FPGA程序的開(kāi)發(fā)
可編程器件的設(shè)計(jì)軟件種類(lèi)很多，各大器件廠家及一些軟件公司都開(kāi)發(fā)了一些設(shè)計(jì)軟件。軟件的設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯功能的描述方法可分為語(yǔ)言描述設(shè)計(jì)和原理圖描述設(shè)計(jì)兩個(gè)類(lèi)。常見(jiàn)的如DATA I/O公司的ABEL語(yǔ)言、四通公司ASIC事業(yè)部開(kāi)發(fā)的針對(duì)GAL器件的FM（Fast MAP）軟件等屬于語(yǔ)言描述類(lèi)設(shè)計(jì)軟件；而DATA I/O公司的Synario軟件、Orcad公司的PLD等軟件屬于電路圖描述或電路圖描述與語(yǔ)言描述相結(jié)合設(shè)計(jì)的軟件。
本設(shè)計(jì)中FPGA的編程只涉及到信號(hào)邏輯轉(zhuǎn)換，所以只需選用語(yǔ)言描述類(lèi)設(shè)計(jì)軟件，這里選用DATA I/O公司的ABEL語(yǔ)言描述設(shè)計(jì)軟件。程序調(diào)試結(jié)束后用編程器寫(xiě)入FPGA芯片即可。
評(píng)論