高速PCI信号采集卡设计与实现综合实例之：PCI接口芯片PCI9054与FPGA的接口设计 采集卡, 流水线, 美国, 接口, 电源

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13.3  PCI接口芯片PCI9054与FPGA的接口设计13.3.1  PCI9054的特性PCI接口芯片犹如一个硬核一样，完成了PCI局部总线端的总线交互，避免了用户直接对PCI局部总线进行复杂的操作。同时它为可编程逻辑器件提供了完备的本地总线接口，使用户可以较为方便地实现总线交互的功能，节省了开发的周期。

PCI9054是由美国PLX公司生产的先进的PCI桥接芯片。它采用了先进的PLX数据流水线结构技术，支持突发传输速率132MB/s。PCI9054具有如下一些特性。
·  兼容PCI 协议v2.2。
·  具有电源管理功能。
·  本地总线具有两个独立的DMA通道。
·  具有6个可编程FIFO用于无等待突发传送。
·  支持3.3V、5V芯片和接口电平标准。
·  本地时钟支持最高50MHz。

如图13.7所示为PCI9054的内部结构图。

图13.7  PCI9054内部结构图

13.3.2  PCI9054工作模式PCI9054的本地总线时钟可与PCI总线时钟异步，本地总线有3种工作模式：M模式、C模式和J模式，可通过模式选择控制引脚MODE[1:0]进行控制，如表13.1所示。

表13.1 PCI9054工作模式

模    式	说    明
M	32位地址/32位数据，非复用方式，用于直接连接MPC850或MPC860
C	32位地址/32位数据，非复用方式
J	32位地址/32位数据，复用方式

本系统采用的是C模式（MODE[1:0]= 00）。事实上，C模式能够满足绝大多数的应用需求，而且C模式的本地总线操作时序最简单，逻辑控制相对容易，其开发难度相对较低，因此，如无特殊需求，建议采用C模式。

要实现PCI9054 C模式与FPGA的接口设计，首先要明确PCI信号采集设备对于主机来说是主控设备（MASTER）还是目标设备（TARGET），还要明确是memory操作还是I/O操作。主控设备可以控制总线驱动地址、数据及控制信号；目标设备不能启动总线操作，只能通过主控设备来发起并驱动相应的信号。

在本系统设计中，PCI本地总线端使用的是FPGA而不是上位机，因此PCI9054对于PCI局部总线来讲是目标设备，由主机上其他设备作为主控设备进行PCI总线的操作。对于PCI本地总线来讲是PCI9054又是主控设备，通过PCI9054提供的本地接口启动本地端地址、数据及控制总线的操作。