基于ATM数据采集卡的PCI接口电路

　　1. 引言

　　随着CPU 的发展，原有的工业总线标准ISA/EISA总线早已跟不上时代的步伐，PCI总线作为一种先进的高性能32/64位局部总线，可以同时支持多组外围设备并且不受制于处理器和时钟频率，并能完全兼容现有的ISA/EISA/MAC等扩展总线，非常适合于显示卡、网卡、多串口卡等高速外设，已经取代了原来ISA总线的主导地位，成为微型计算机系统的主流总线。

　　2. PCI总线概述

　　PCI总线不依附于某个具体的处理器，除了适用intel公司的芯片外，还适用于其他型号的处理器芯片，并能实现P&P,既在系统加电时，BIOS可以自动检测机器配置，而给各个外围设备分配中断请求信号和存储器的缓冲区等。PCI接口设备开发的有两种方法，一种方法是采用可编程逻辑芯片，好处是比较灵活，用户可以根据自己的需要开发出适合于特定功能的芯片。另一种常用的方法是使用专用接口芯片，通过专用芯片可以实现完整的PCI主控模块和目标模块的功能，将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口，我们只要设计转换后的总线接口即可。PCI9052是常用的总线接口芯片。本文详细叙述采用PCI9052.进行接口电路设计，主要的创新点在于PCI9052寄存器的配置空间及PCB布线中高速信号线的处理。

　　3. PCI9052的工作原理

　　PCI9052是PLX公司为扩展适配板卡推出的一种混合的高性能PCI总线目标(从)模式接口芯片。该芯片可与多种局部总线互连，支持PCI总线上的突发传输速率达到132Mb/s， PCI9052作为目标接口芯片，只能作为从设备，但其功能独具特色。

　　3.1 初始化和复位

　　在上电过程中，PCI9052的内部寄存器有PCI BUS的RST#信号复位，并给以响应信号RETRY，在LOCAL BUS上输出LRESET#信号，还要检查串行EEPROM是否存在，如果安装了EEPROM并且它的前16位不为FFFFH，则PCI9052用EEPROM中的值来配置片内的寄存器，否则使用缺省值。PCI总线上主控设备还可通过软件的途径(在NCTRL寄存器中设置相应的位)对PCI9052复位，并给出LRESET#信号。采用这种复位以后，主设备只能访问PCI9052的配置寄存器，而不能访问LOCAL BUS，直到由主设备将软件复位的位清除为止。

　　3.2 片内寄存器访问

　　为了接口设计的最大灵活性，PCI9052提供了两种类型的片内寄存器，它们分别是PCI配置寄存器和局部配置寄存器，二者都可以PCI总线和串行EEPROM访问，也可以通过设置寄存器CNTRL[13]~CNTRL[12]禁止对串行EEPROM的访问。

　　3.3 直接数据传输模式

　　PCI9052支持PCI主设备直接访问LOCAL BUS上的设备，数据的传输方式分为内存映射的突发传输和I/O映射的单次传输，并由PCI基地址寄存器设置其在PCI内存和I/O空间的合适位置，局部映射寄存器还允许PCI地址空间转换到局部地址空间。