PCI總線智能GJB289A仿真卡設計

摘要：在某虛擬仿真實驗平臺系統中，需要收發批量GJB289A總線數據，并且按不同算法對數據進行實時處理。為此，設計了PCI總線智能 GJB289A仿真卡。采用FPGA實現GJB289A接口邏輯，設計了GJB289A總線模擬收發器，替換了國外芯片，降低了系統成本。采用DSP的 PCI接口在線加栽程序的方式，在線更新數據處理算法，并按照相應算法對GJB289A總線數據進行快速處理，提高了仿真系統的靈活性和實時性。目前，該仿真卡在虛擬仿真實驗平臺系統中成功使用，工作穩定。
關鍵詞：DSP；PCI；GJB289A；在線加載

虛擬仿真系統模擬GJB289A總線設備，需要收發大量的GJB289A總線數據。傳統的處理方式是通過GJB289A總線PCI通訊卡將接收到的數據傳輸到上位機，由上位機程序對數據進行處理，然后上位機再將處理結果通過PCI卡傳輸到GJB289A總線上，這種方式影響虛擬仿真系統仿真效率，系統實時性不好。此外，傳統的GJB289A總線仿真卡處理器程序固定，不能滿足不同處理算法的需要。PCI總線智能GJB289A仿真卡實時處理GJB289A 總線數據，無需將數據轉移到上位機，提高數據處理速度，增強了系統實時性。用戶能夠根據需要，在線加載DSP程序，更新數據處理算法，以適應不同處理算法的需要。增強了仿真卡的靈活性。

1 主要功能及指標
PCI總線智能GJB289A仿真卡主要具備以下功能及指標：
CPU主頻：600 MHz，處理速度為9 600 MIPS；
緩存空間：SDRAM空間為16 MB；
PCI接口：總線寬度32 b、速率33 MHz；
GJB289A接口：雙冗余模擬收發，具備RT／BC／MT，傳輸速率為1 Mb／s；
在線加載DSP程序。

2 硬件設計
由分析設計要求，在此提出基于TMS320DM642為核心的硬件結構設計：包括DSP及外圍電路設計、GJB289A接口邏輯設計、GJB289A總線模擬收發器設計。
2．1 DSP及外圍電路設計
TI公司的TMS320DM642是一款主頻為600 MHz，32位定點的高性能DSP，片內集成PCI2．2協議模塊，支持主／從模式的DMA數據傳輸。相較于采用專用PCI接口芯片或者FPGA等方式實現，開發方式簡單，成本低。
DM642通過EMIFA與SDRAM和FLASH芯片相連，其中2片64 Mb的SDRAM，作為仿真卡的數據緩存空間，FLASH作為程序空間。通過設置Boot模
式選擇程序從PCI接口還是EMIFA接口加載。當從PCI接口加載時，用戶可以動態加載DSP程序，當從EMIFA接口加載時，用戶可以將固化好的程序寫入FLASH中，由Bootloader引導程序的自啟動。
2．2 GJB289A接口設計
GJB289A-97總線是國內在研究為人熟知的MILSTD-1553B總線的基礎上制定出來的國家軍用標準，全稱“數字式時分制指令／響應型多路傳輸數據總線”，由于其具有極高的可靠性，因而在航空、航天、軍事等領域的電子聯網系統中得到廣泛應用。目前GJB289A協議模塊較多由國外的高級 1553B協議處理芯片BU61580實現。在此GJB289A接口協議模塊由FPGA邏輯實現，代替原有的協議芯片，節約了系統成本，增加了設計的靈活性。