基于FPGA的VXI總線寄存器基模塊接口電路設計(06-100)

　　中斷控制與響應的處理

　　VXI的中斷請求和響應的處理完成如下任務：

　　·使用7根中斷請求線之一向監視中斷請求線的中斷處理器請求一個中斷。

　　·監控地址總線的最低3位VA[3..1]、IACKIN*、IACK*，當IACKIN*傳遞到本模塊時，比較VA[3..1]與自己使用的中斷請求IRQN*來判斷是否為所請求的中斷。

　　·確認時,切斷中斷菊花鏈,并撤銷中斷請求，為中斷器提供1~4字節的狀態/識別消息；如果中斷響應條件不滿足,則驅動IACKOUT*為低電平，將中斷應答菊花鏈信號傳遞到下一個插槽的相應模塊,中斷請求繼續有效。

　　FPGA的設計

　　FPGA的設計一般采用比較流行的MAX+PLUS II軟件，實現VXI總線接口電路，FPGA的設計流程包括以下幾個部分：

　　·設計輸入。邏輯設計的輸入方法有圖形輸入、文本輸入、波形輸入和由第三方EDA工具生成的EDIF網表輸入等。其中較常用的是圖形輸入和文本輸入。圖形輸入使用軟件系統提供的元器件庫及各種符號和連線畫出電原理圖，形成原理圖輸入文件。文本輸入是指以各種硬件描述語言為設計工具的設計方法。MAX+PLUS II軟件包含集成的文本編輯程序和綜合工具，可以使用VHDL(超高速集成電路硬件描述語言)、Verilog HDL、AHDL(Altera硬件描述語言)等硬件描述語言設計電路。

　　·編譯。主要完成器件的選擇及適配，邏輯的綜合及器件的裝入，延時信息的提取。

　　·仿真。是將編譯產生的延時信息加入到設計中，進行布局布線后的仿真，與實際器件工作時的情況基本相同，可以檢驗電路的邏輯關系受布局布線的影響程度。

　　·時序分析。可以計算點到點的器件延時矩陣，確定器件引腳上的建立時間與保持時間要求，以及關鍵路徑的傳播延時。

　　·器件編程。用EPROM或編程電纜將經仿真驗證的配置文件寫入FPGA。

　　·在線校驗。給系統加入實際激勵，進行測試，以檢查是否完成預定功能。

　　利用FPGA技術開發VXI接口電路時，要根據設計需要選擇合適的開發系統。針對不同的VXI模塊設計，選用相應容量和引腳數的FPGA芯片。在具體選擇FPGA芯片型號時，應該考慮以下幾個因素：芯片內部可用邏輯門數量、引腳對引腳(pin-to-pin)邏輯延遲時間、芯片的封裝和引腳數等。在芯片的封裝選擇上，對于支持在線配置的芯片，可以選用表面貼裝的，而對于只能用編程器配置的芯片，應盡量選用類似PLCC的封裝，并考慮使用IC座。

　　結語

　　用可編程器件設計VXIbus模塊的接口電路使設計大大簡化了，縮短了開發周期，同時VXIbus模塊的設計又有一定的規律可循，尤其是上文所提到的大部分內容在VXIbus模塊設計中具有良好的通用性，設計者可以根據功能要求的不同設計不同的邏輯電路，而接口部分的設計，可依據上文進行開發。