通用CompactPCI/PXI接口技术的研究与实现

摘要

在工业自动化、测量和网络通信领域,随着人们对标准化、开放性以及技术面向未来特性认识的不断提高,CompactPCI技术和PXI技术不断地被市场认同和接纳,应用也越来越广泛。本文设计了一种通用CompactPCI/PXI接口方案,并完成了该接口的硬件和软件设计。
　　接口的硬件设计主要包括:PCI接口电路、热插拔电路、控制电路和功能电路的设计等。在PCI接口电路的设计中,采用了专用接口芯片PCI9030来实现接口与CompactPCI/PXI总线间的通信;在热插拔电路的设计中,选用了热插拔控制器LTC1643L来管理接口的上电顺序和上电时间,实现了热插拔功能;在控制电路的设计中,通过对可编程逻辑器件CPLD编程来实现对整个接口的时序和逻辑控制;设计了功能电路,以验证接口的正确性。
　　在完成硬件设计的基础上,利用驱动程序开发软件Windriver设计了接口的驱动程序和控制台应用程序。
　　本文设计实现了通用CompactPCI/PXI接口。该接口可以方便的与AD采集卡、数字I/O卡等功能电路实现互连,无需重新进行接口设计,使功能电路可以在CompactPCI或PXI机箱中使用,以实现基于CompactPCI/PXI总线的功能模块。该接口的成功设计为CompactPCI/PXI研发人员提供了一种方便的解决方案。

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第一章 引言

§1.1 课题研究背景

§1.2 仪表总线技术的发展

§1.3 课题研究内容及意义

§1.4 论文结构安排

第二章 通用CompactPCI/PXI接口技术原理

§2.1 PCI总线及其特点

§2.2 CompactPCI总线及其特点

§2.3 PXI总线规范及其特性

§2.4 本章小结

第三章 热插拔技术

§3.1 热插拔技术的基本概念

§3.2 热插拔系统模型

§3.3 热插拔问题

§3.4 解决热插拔问题的技术方法

§3.5 热插拔过程

§3.6 本章小结

第四章 通用CompactPCI/PXI接口硬件设计

§4.1 硬件系统设计

§4.2 PCI接口电路设计

§4.3 本地时钟电路

§4.4 热插拔电路设计

§4.5 控制电路

§4.6 电磁兼容性设计

§4.7 本章小结

第五章 通用CompactPCI/PXI接口软件设计

§5.1 WDM设备驱动程序概述

§5.2 Windriver功能简介

§5.3 Windriver驱动程序开发

§5.4 本章小结

第六章 通用CompactPCI/PXI接口功能验证

§6.1 存储空间的访问

§6.2 配置空间的读写

§6.3 AD功能验证

§6.4 本章小节

第七章 结束语

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果

附录A: 电路板照片

附录B: PXI系统照片