來源：《電子技術應用》

摘要：一種基于pci總線的高速數據采集傳輸系統的實現，討論了pci總線控制器9054的性能及三種傳輸模式，提供了該系統的硬件實現和采用dma傳輸方式實現數據傳輸的設計。 關鍵詞：pci總線 pci 9054總線控制器 dma 數據采集是數字信號處理中非常重要的環節。對于不同的任務，數據采集要達到的技術指標也不相同。對于瞬態信號，雷達信號和圖像處理都需要幾mb/s甚至幾十mb/s的超高速采集速率。目前用于pc機的數據采集卡大部分是基于isa總線的，這種結構的最大缺點是傳輸速率太低，不能實現數據的實現高速傳輸。pci總線推出后，以其突出的性能備受計算機和通信業界的青睞，將取代以往的總線， 成為高檔機及高性能工作站外部件的基石。pci作為局部總線，一邊與處理器和存儲器總線接口；另一邊為外設擴展提供了高速通道。33mhz、32位的pci總線可以實現132mb/s的數據傳輸速率；64位的pci總線性能加倍。開發以pci總線為基礎的數據采集設備是技術發展的必然要求。在實際工作中，利用pci總線將采集數據直接傳到系統內存，可有效解決數據的實時傳輸和存儲，為信號的實時處理提供方便。 1 數據采集系統的結構與功能 本數據采集系統應用于雷達視頻回波信號的處理。信號由兩路正交視頻回波信號組成，故采用雙通道。采集指標：2路采集信號，采樣率為40m個樣本，a/d采樣字長是10位。每路數字信號字長取16位，兩路合成路共32位，將32位數據分別傳入系統內存的不同區域，以便后續處理。系統設計以pci總線控制器為基礎，通過dma方式分別將32位數據傳輸系統內存的不同區域。主要功能模塊有：pci總線控制器、雙口sram、采集控制芯片epld、a/d部分。系統框圖如圖1所示。 2 pci總線控制器的實現 pci總線是一個地址/數據、命令/字節選擇信號復用的總線。它采用主從信號雙向握手的方式來控制數據的傳輸，其接口電路設計與傳統總線接口電路設計沒有大的區別。一般來說，一個pci接口電路應當完成以下幾種功能：（1）地址譯碼及命令譯碼，由于pci總線可以采用正向方式和負向方式進行譯碼。因此用戶應視應用情況選擇適當的譯碼方式。一般選擇正向譯碼；為保證不會出現地址沖突，最好采用全地址譯碼；命令信號線c/be[0～3]必須能加譯碼。（2）地址產生電路。pci的突發傳輸方式包括一個地址周期和若干個數據周期，因此在pci接口電路中必須包含高速的地址產生部件，用于向后級應用電路提供連接的地址。（3）控制信號的產生。pci總線上的數據傳輸基本上由frame、irdy、trdy和debvsel 4根信號線控制，因此必須根據主從設備的忙閑情況相應產生這些控制信號。另外，pci接口電路還應完成地址鎖存及數據分離、命令鎖存及字節選擇信號分離的功能。值得注意的是：在設計這個功能時必須考慮到pci規范中信號的負載能力。實現pci總線控制器大體有兩種方式：使用可編程器件和專用接口芯片。采用epld和fpga等編程邏輯器件的優點在于其靈活的可編程性。專用芯片可以實現完整的pci主控模塊和目標模塊接口功能，將復雜的pci總線接口轉換為相對簡單的接口。用戶可以集中精力于應用設計，而不是調試pci總線的接口，明顯縮短了開發時間。本設計應用plx公司的pci9054實現總線控制器。 3 pci 9054簡介 pci 9054是32位/33mhz的通用pci總線控制器專用芯片。該芯片符合pci總線規范2.2版，突發傳輸速率達到132mb/s。局部總線支持復用/非復用的32位地址/數據，可為m模式、c模式、j模式中的一種。pci 9054內部有6種可編程的fifo，以實現零等待突發傳輸及局部總線和pci總線之間的異步操作。9054支持主模式、從模式、dma