[发明专利]CompactPCI通讯板卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种可广泛用于工业控制、数据传输、信号采集图像处理等领域的通讯板卡。

背景技术

目前市场上PCI板卡多采用中央处理器加ASIC芯片架构，ASIC芯片由厂家独立设计开发，再交由芯片生产商加工。此种方案针对性强、集成度高稳定性好，对于大批量用户可降低成本，但其通用性不强对于小批量产品其开发成本过高。而独立开发的板卡则大多数采用CPU(如ARM单片机或DSP处理芯片等)加FPGA(现场可编程门阵列)加PCI通用接口转换芯片这种通用架构，结构简单通用性强小规模开发成本较低，但利用FPGA内部嵌入FIFO(先入先出堆栈)不利于大数据量传输，无法提高数据传输速率，而利用FPGA内嵌RAM逻辑关系设计相对复杂，会延长开发周期。

发明内容

本发明的目的是为克服现有通讯板卡存在硬件电路设计复杂、不易更改、通用性不强的缺陷，提出一种结构简单通用性强的CompactPCI通讯板卡。

本发明CompactPCI通讯板卡，包括有DSP(数字信号处理器)、CPLD(大规模可编程逻辑器件)、双端口RAM、PCI接口芯片；用DSP作为本地端(local)中央处理器，用CPLD完成本地地址分配、总线控制和中断判优工作，利用PCI接口转换芯片将PCI电气通讯协议转换为可供本地端器件读取的协议；

双端口RAM的一端数据总线与中央处理器(DSP)数据总线连接在一起；中央处理器(DSP)的地址总线和控制总线接入到CPLD，利用CPLD完成本地总线控制、地址分配和中断判优工作；PCI接口转换芯片作为PCI与本地端协议转换接口芯片，将PCI接口转换芯片本地端数据总线和地址总线与双端口RAM的另一端连接，PCI接口转换芯片本地端控制总线接入CPLD；将PCI接口转换芯片的PCI端数据、地址和控制引脚接入PCI总线。

本CompactPCI通讯板卡，还包括有分别通过其地址总线和控制总线均接入到CPLD的串口控制芯片、并口扩展芯片，作为可外围扩展接口以实现串、并口扩展功能。

本发明CompactPCI通讯板卡，由于本地端和PCI端时钟信号由不同时钟源给出无法同步，因此特采用双端口RAM作为两路总线隔离器件，代替传统利用FPGA内嵌FIFO的做法，使得读写地址分离避免读写冲突，完全实现全双工通讯。采用双端口RAM替代FIFO也便于驱动程序对本地存储器的读写。

由PC端直接控制本地端外围接口芯片，硬件电路设计复杂、不易更改、通用性不强，故我们采用将功能控制命令编码打包为数据包，再由DSP解码后完成对本地端外围芯片控制的架构方式，使得硬件通用性强、功能可由软件控制。

附图说明

图1是本发明一种CompactPCI通讯板卡的结构原理框图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细描述。

参照图1，本发明CompactPCI通讯板卡，包括有DSP、CPLD、双端口RAM、PCI接口芯片；用DSP作为本地端(local)中央处理器，用CPLD完成本地地址分配、总线控制和中断判优工作，利用PCI接口转换芯片将PCI电气通讯协议转换为可供本地端器件读取的协议；

双端口RAM的一端数据总线与中央处理器(DSP)数据总线连接在一起；中央处理器(DSP)的地址总线和控制总线接入到CPLD，利用CPLD完成本地总线控制、地址分配和中断判优工作；PCI接口转换芯片作为PCI与本地端协议转换接口芯片，将PCI接口转换芯片本地端数据总线和地址总线与双端口RAM的另一端连接，PCI接口转换芯片本地端控制总线接入CPLD；将PCI接口转换芯片的PCI端数据、地址和控制引脚接入与底板连接用的连接器后，信号接入PCI总线；当主控PC开机后自动分配PCI总线资源并为通讯卡加载特定驱动程序，驱动程序通过PCI总线对通讯卡进行读写和控制，并转发应用程序的数据和执行应用程序对板卡的操作。

再次架构基础上板卡可外围扩展各种接口。如分别通过其地址总线和控制总线均接入到CPLD的串口控制芯片16C554、并口扩展芯片8255，作为可外围扩展接口以实现串、并口扩展功能。