基于EP2SGX系列FPGA的PCI接口設(shè)計(jì)

5 PCI接口板卡設(shè)計(jì)體會(huì)
設(shè)計(jì)的CPCI板卡經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和測(cè)試，驗(yàn)證了配置空間訪問(wèn)、I／O空間訪問(wèn)、外部中斷等功能均正確。目前已經(jīng)成功應(yīng)用于產(chǎn)品中，下面簡(jiǎn)要介紹設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一些體會(huì)。
(1)PCI接口在板卡設(shè)計(jì)中需注意的問(wèn)題
①板卡上的一些信號(hào)都必須在靠近連接器J1的地方串行放置阻值為10 Ω的終端電阻。必須端接電阻的信號(hào)有：AD[31：0]、C／BE[3：0]、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL#、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#、INTA#。電阻應(yīng)放置在距PCI信號(hào)連接器引腳15．2 mm以內(nèi)，以減少信號(hào)經(jīng)過(guò)板卡端接后對(duì)背板的影響。不需要使用終端電阻的信號(hào)有：CLK，REQ#和GNT#。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，必須按以上要求將信號(hào)進(jìn)行端接處理，否則PCI總線會(huì)工作不正常。
②從連接器J1到端接電阻的信號(hào)線的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)15．2 mm。
③從連接器兒經(jīng)端接電阻到FPGA的信號(hào)線的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)38．1 mm。
(2)配置空間的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
PCI總線的配置空間為2,56個(gè)字節(jié)。在設(shè)計(jì)中，只需對(duì)用到的參數(shù)進(jìn)行配置。一般對(duì)VenderID、DeviceID、CommandStatus、RevisicmID、ClassCode、HeaderType、InterruptLine及InterruptPin等寄存器進(jìn)行配置即可滿足大多場(chǎng)合下的使用要求。
(3)總線命令的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
PCI規(guī)范中規(guī)定了16種總線命令，設(shè)計(jì)者只需塒其中有用的命令進(jìn)行響應(yīng)即可。總線命令的簡(jiǎn)化可減少總線對(duì)話的種類，從而可減少硬件沒(méi)計(jì)的復(fù)雜性。一般來(lái)說(shuō)，只要有配置空間讀寫(xiě)、I／O空間讀寫(xiě)及存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)，便可滿足一般的使用。

6 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了在StratixⅡGX系列FPGA上實(shí)現(xiàn)PCI接口的設(shè)計(jì)技術(shù)，具有較強(qiáng)的靈活性，可以方便地移植到其他可編程器件上，有一定的通用性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)總線在PCI總線基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展為更高帶寬和頻率的PCI-X總線和擁有2．5G傳輸速率的PCI-Express總線。從當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，PCI-Express總線正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，必將成為下一代的總線標(biāo)準(zhǔn)。