PCI9656实现与CPCI总线通信的雷达信号处理板
来源： 作者： 发布时间：2014-12-09 11:13:35 浏览量：2.3 PCI9656与CPCI总线连接设计
薄膜电感器设计中信号处理板是6U规格，可与J1至J5五个连接头相连。J1是32位PCI总线，J2用于64位PCI总线或用户自定义I/O口;J3，J4和J5是模压电感器用户自定义I/O口。为了保证信号处理板的通用性和可扩展性，J1与J2连接头作为64位数据宽度的CPCI总线。PCI9656一端与FPGAl相连另一端分别与儿和J2连接头相连。需要注意的是PCI9656与CPCI连接的引脚必须插入10 Ω的匹配电阻，以降低对背板的干扰。
2.4 Rocket_IO与DSP的连接设计
信号处理板通过全双工Rocket_IO口接收板外的采集数据，数据吞吐率可达1.25 Gb/s。FPGA2实现Rocket_IO与DSP的LinkPor电感厂家t之间的接口转换，其一端连接4路Rocket_IO口相连另一端连接每片DSP的1路LinkPort，即4路链路口。
DSP的每路链路口数据吞吐率可达，1 GB/s。FPGA2对.Rocket_IO口送入的数据整理后，利用链路口传输给相应的DSP。任意一路LinkPort能与任意一路的Rocket_IO口通信，当多路LinkPort争用一路Rocket_IO口或多路Rocket_IO口争用一路LinkPort时，FPGA2内的总线开关模块实现它们之间的仲裁。设计中信号处理板可以选用任意用户自定义IO口作为Rocket_IO通道。
3 PCI9656与DSP的接口设计
PCI9656的局部端采用C模式，32位数据和32位地址线。PCI9656配置为直接从模式，即只有主机可以通过PCI9656申请局部端总线控制权访问DSP。4片DSP与FPGAl连接方式相同，这里只给出1片DSP与PCI9656之间的接1：3逻辑转换。DSP和PCI9656的连接如图2所示。
PCI9656对DSP的访问通过FPGAl间接实现，FPGAl内设计有实现逻辑转换的主机接口模块、用于数据缓存的双口RAM模块和DSP开关选择模块。
3.1 PCI9656读DSP
(1)PCI9656使LHOL插件电感D变高申请局部总线控制权;FPGA检测到后，立即使LHOLDA变高，告知PCI9656局部总线申请成功。PCI9656使ADS和一LW/R变低，然后发送主机地址;FPGAl依据高位地址译码生成DSP片选信号，根据LW/R将主机接口配置为读方式，同时使PCI9656的READY信号无效。
(2)FPGAl向相应的DSP发HBR和RD申请总线控制权并请求读数据;DSP检测到HBR后返回HBG和ACK。FPGAl检测ACK到信号后，接收数据并缓存至双口RAM。当数据传输完毕时DSP使RD和ACK无效，撤销HBG，FPGAl接着撤销HBR。
(3)FPGAl使READY有效，PCI9656检测到该信号后，开始读取双口RAM中的数据。数据传输完毕后FPGAl使READY无效并收回LHOLDA，PCI9656接着撤消LHOLD，此次读操作结束。3.2 PCI9656写DSP
(1)PCI9656使LHOLD变高申请局部总线控制权;FPGA检测到后，立即回应使LHOLDA变高告知PCI9656局部总线申请成功。PCI9656使ADS变低、LW/R变高，然后发送主机地址;FPGAl根据高位地址译码生成DSP片选信号，根据LW/R将主机接口配置为写方式，同时使能PCI9656的READY。
(2)PCI9656检测到READY后，将数据写入双口RAM。数据传输完毕后PCI9656使READY无效，收回LHOLD;FPGAl接着撤消LHOLDA。
(3)FPGAl向相应的DSP发出HBR和WRL申请总线控制权并请求对DSP写数据操作，DSP检测到信号返回HBG和ACK。FPGAl检测到ACK信号后，开始将双口RAM中的数据发送给DSP。数据传输完毕后FPGA使WRL无效，撤销HBR;DS共模电感器P接着撤销HBG和ACK。此次写操作完成。
4 结 语
提出的基于CPCI总线的高速通用雷达信号处理板设计，继承了CPCI总线可靠、可扩展、通用性强的特点。PCI9656桥芯片和FPGAl逻辑转换芯片实现板外主机对DSP的访问。通过FPGA2将Rocket_IO口与DSP的LinkPort口互联实现数据的高速传输。
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