CompactPCI總線實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　3.1 CPCI橋接芯片

　　目前，很多PCI協(xié)議芯片同時也支持熱交換，使得原有的基于PCI總線的硬件系統(tǒng)可以很輕易地移植到CPCI構(gòu)架下，而不需要在硬件和軟件上做大的修改。本設(shè)計選用的是PLX公司推出的PCI9054，符合PCI 2.2規(guī)范和CPCI 2.1熱交換規(guī)范。

　　針對CPCI的熱交換規(guī)范，PCI9054提供了管腳ENUM#和LEDon/LEDin，ENUM#的激活表明板卡的插拔狀態(tài)即將發(fā)生改變，LEDon/LEDin管腳用于驅(qū)動外部LED，指示當(dāng)前系統(tǒng)軟件層連接和斷開的情況。PCI9054還提供了熱交換控制寄存器HS_CSR用來記錄板卡插拔狀態(tài)并控制指示燈狀態(tài)。HS_CSR的定義表1所示。

　　表1 熱交換控制狀態(tài)寄存器HS_CSR

　　當(dāng)板卡插進時，HS_CSR[3]被置為1，點亮藍(lán)燈，PCI9054置HS--_CSR[7]為1，激活ENUM#信號引起中斷，直到設(shè)備驅(qū)動程序被安裝后，中斷被清除，HS_CSR[3]被置為0，熄滅藍(lán)燈。當(dāng)板卡拔出時，HS_CSR[6]被置為1，激活ENUM#信號引起中斷，主機卸載驅(qū)動程序后，HS_CSR[3]被置為1，點亮藍(lán)燈，表明板卡可以安全地被拔出。

　　3.2 熱插拔電源治理

　　CPCI規(guī)范中用于熱插拔控制的信號主要有：BD_SEL#，HEALTHY和PCI_RST#。CPCI總線的接插件J1的插針分為長針、中長針和短針。長針是電源和地信號，中長針是PCI總線信號，短針是BD_SEL#和IDSEL。當(dāng)板卡插進時，電源信號最先接觸，將PCI總線信號預(yù)充電至1V，這是為了減小熱插拔過程中對PCI總線信號的沖擊，然后是PCI總線信連接，最后是BD_SEL#信號連接，BD_SEL#有效表示板卡已經(jīng)插好，可以上電工作。卡拔出過程正好相反。HEALTHY#是反映板卡電源狀態(tài)是否良好的信號。PCI-_RST#是主機復(fù)位信號，它和HEALTHY#信號共同作用，控制PCI局部總線的復(fù)位信號。

　　LTC1646是Linear公司針對CPCI接口推出的熱插拔電源治理芯片。LTC1646需要外接兩個N溝道晶體管作為開關(guān)控制3.3V和5V電源對板卡的供電。LTC1646的OFF/ON#管腳與BD_SEL#相連，當(dāng)BD_SEL#為低時，晶體管導(dǎo)通，3.3V和5V電源按一定速率上電。PWRGD#與HEALTHY#連接，當(dāng)板卡電源在容差范圍內(nèi)時，此信號為低。PCI_RST#與LTC1646的RESETIN#管腳相連，它與HEALTHY信號進行或運算得到輸出信號RESETOUT#，此信號與PCI9054的RST#管腳相連作為CPCI板卡的復(fù)位信號。LTC1646提供一個輸出管腳PRECHARGE，它與PCI9054的總線信號相連接，在板卡插進和拔出的過程中，對總線信號進行預(yù)充電。需要預(yù)充電的信號需要經(jīng)過10kΩ的電阻上拉至預(yù)充電電壓(1V±10%)。