基于VME总线的RDC接口电路设计

引 言
随着现代雷达技术的不断发展，基于VME(Ver-saModule Eurocard)总线的数据处理单元得到越来越多的应用。而雷达伺服系统计算机控制部分常寄存在数据处理分机内，所以研制基于VME总线的伺服用电路板成为必然。RDC(旋转变压器／数字转换器)电路是数据I／O(输入、输出)电路中的一种，它的作用是把采集到的雷达天线的方位角、俯仰角转变成数字量送给CPU，是雷达伺服系统的基础电路之一。

本文介绍了使用美国Cypress公司生产的CY7C960和CY7C964芯片作为VME总线的接口电路，美国AD公司生产的AD2S80A芯片作为RDC电路，实现VME总线下的数据采集。

1 VME总线简介

VME总线是一种通用的计算机总线。它是一个开放式、体积较小、可进行互连数据处理、数据存储和连接外围控制器件的系统。VME总线分为数据传输总线、数据传输仲裁总线、优先中断总线和通用总线四大类。地址宽度可以是16、24、32、40或64位，数据总线的宽度可以是8、16、24、32、64位，系统可以动态选择。其数据传输速率最高可达到500 Mhit／s；具有较强的稳定性。因此，VME总线特别适合应用于要求数据传输类型多、数据量大、处理速度快的复杂系统中，在军用航空航天、工业控制等领域得到广泛应用。

2 CY7C960和CY7C964与VME总线的接口电路

2.1 CY7C960和CY7C964的功能

CY7C960(VME总线从设备控制器)和CY7C964(VME总线地址／数据收发器)是从设备接口芯片。它们配套使用是要在VME总线和本地I／O电路之间建立一个完整、灵活、便捷的桥梁，使板级设计者无需知道VME总线复杂的时序及协议就可以进行电路设计。其功能见图1。我们习惯上将CY7C960和CY7C964称为"桥电路"。CY7C960将总线上复杂的活动转变为几个简单的控制信号，供本地I／O电路使用。每一片CY7C964提供8位地址、数据线。对于RDC电路来说，它是16位的。所以，需要2片CY7C964。

2.2 CY7C960和CY7C964与VME总线的接口

将VME总线上的所有控制信号直接连接到CY7C960上，这些控制线包括地址修改码(AM码)、DTB控制线等。CY7C960还包含一个上电复位电路，响应总线上的复位信号。地址修改码(AM0～AM5)是VME总线广播地址时的附加码，用来指示地址总线宽度和数据类型。应用地址修改码可以灵活、快速地读取不同类型的数据，避免出错。这是VME总线的一个特色。

把所需要的地址线、数据线直接连接到CY7C964上，8位为一组。CY7C964作为地址、数据线的驱动、收发装置，它受控于CY7C960。CY7C964的所有控制逻辑都由CY7C960自动产生。CY7C964片内还包含了一个地址比较器。受篇幅所限，CY7C964、CY7C2960与VME总线的连接以及它们之间的连接关系从略。

2.3 CY7C960和CY7C964的工作过程

a) 给系统加电，在上电的最初200 ms内，通过一个事先写好的PROM将有关初始化配置参数装入CY7C960内。

b) 主设备通过闸门将地址、数据、AM码放到总线上。

c) CY7C960监视闸门，经过一定的延时以后，采样REGION(区)输入端。这时，CY7C960就知道它将响应哪些VME总线活动，并如何响应。

d) CY7C960监视AM码、REGION码，并且比较请求的数据传输类型与初始化配置中允许的数据传输类型是否相同。

e) 如果相同，CY7C960将按照初始化配置中的模式驱动它的CS端为有效，并且处理数据传输；如果不同，CY7C960将忽略VME总线上的活动。

f) CY7C964除了作为地址线、数据线的收发功能以外，还具有地址比较功能。在上电初始化中，CY7C960将本地I／O电路的地址通过连接线写入每一片CY7C964的地址比较寄存器中。在数据传输过程中，CY7C964把地址比较寄存器中的值与它所连接的地址线上(A[7：0])的地址比较，如果相同，则驱动它的VCOMP端为低。如果不同，则驱动它的VCOMP端为高。

2.4 译码电路

译码电路分为两部分。一部分向CY7C960提供REGION码，另一部分向本地I／O电路提供片选信号。如图2所示。

CY7C960芯片使用一种REGION的概念，目的是允许从设备电路板灵活地响应复杂多样的VME总线活动。它可以把地址段分成若干REGION。在同一块从设备电路板上可能有比较复杂、多样的数据类型需要传送。可以把不同类型的数据分配在不同的RE-GION内，在每一个REGION内只响应一种类型的数据传送。在I／O模式下，CY7C960有4根REGION(REGIONO～REGION3)输入线。这样共有16个RE-GION可供选择。向CY7C960提供REGION码的工作是由设计者通过PLD电路来完成的。设计者通过对REGION编码告诉CY7C960哪个REGION映射到从设备电路板地址段，最常用的决定REGION值的方法是地址