PCI9030及其PCI总线接口电路设计
0 引 言
PXI总线系统的卓越性能和较低的价格，使得越来越多从事自动测试的工程技术人员开始关注PXI的发展。而PXI总线是PCI总线在仪器领域的扩展，可以将PXI总线分为PCI总线和PXI扩展的总线两部分。将进行PCI总线接口电路的设计，从而为设计 PXI模块仪器，组建PXI总线自动测试系统做好准备。
目前，PCI总线接口电路的实现主要有两种方案：一是采用一片大容量FPGA／CPLD实现PCI总线接口逻辑；另一种是采用ASIC芯片完成PCI总线的接口电路。由于PCI总线速度高，协议复杂，采用第一种方案虽然应用很灵活，但是调试困难，开发周期长，而且采用一片工业级可用于PCI接口的 FPGA／CPLD完成PCI总线接口功能，远比使用PCI接口芯片的成本高。采用第二种方案，功能强，价格低，稳定性好，开发周期较短。通过对上述两种接口方案的比较，从综合开发难度、芯片功能、开发速度和开发经费等方面考虑，在此采用后一种方案完成PCI总线的接口设计。
1 PCI9030芯片及其主要特点
PCI9030是全球最大的PCI接口设备制造商PLXTechnology于1999年3月推出的全新的32 b／33 MHz PCI目标设备接口芯片。它采用PLX先进的SMARTarget技术，不仅为各种应用提供了最大的灵活性，而且大大简化了系统设计，具有最高的性价比，能够满足各种应用的要求。PLX计划用它替代应用广泛的PCI9050和PCI9052。PCI9030主要有以下特点；
(1)采用PLX先进的SMARTarget技术，完全兼容PCI 2．2协议规范，PCI突发传输速率高达132 MB，／s，是第一个符合CompactPCI PICMG2．1标准的工业级目标设备接口芯片。
(2)支持高达60 MHz的局部总线操作，突发传输模式下速率可达240 MB／s，支持PCI目标预取模式、PCI目标可编程突发传输、PCI目标延迟写模式和PMW(Posted Memory Writes)模式。
(3)资源丰富，应用灵活。它支持5个PCI to Lo-cal地址空间，拥有9个通用I／O(GPIOs)，4个可编程片选(CS[3…0])，中断发生器／控制器，支持 Big／LittleEndian字节转换，可提供PCI缓冲时钟(33 MHz)，局部总线可编程读写选通定时等。
(4)局部总线的配置可编程，可支持复用或非复用模式的8位，16位或32位局部总线。
(5)PCI9030支持3．3 V，5 V电源容错，因此在采用5 V电源的CPLD时，不需要进行电平转换，可以直接连接，使得电路更加简洁。
2 PCI总线接口电路
PCI总线开关模块是在满足PCI总线数据传输协议的前提下进行写数据和数据回读，完成PCI总线的基本数据传送。写数据时经过锁存和继电器驱动模块来驱动继电器工作，可以通过数据线回读继电器的状态，以判断数据传输的正确性，其原理框图如图1所示。
下面以本模块为例介绍PCI总线接口设计过程。
PCI总线接口电路主要分为3个部分，即PCI总线接口、局部总线接口、串行E2PROM接口，如图2所示。LCLK通过500 Ω电阻与BCLK0连接，为PCI9030提供本地时钟信号。局部总线多路复用和非多路复用选择是通过硬件实现。这里选用多路复用，故将PCI9030的 MODE引脚通过电阻上拉至3．3 V电源。边界扫描JTAG不使用，PCI9030引脚TRST应该通过电阻接地。
