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3 PCI接口电路设计
本设计采用PCI总线作为数据总线连接采集模块和上位机进行通信，用以实现数据的分析处理和历史显示等功能。
由于设计中的采集模块需要工作在连续采集系统中，所以当存储器存满之后，需要快速输出通道将数据通过PCI接口传输出去。本设计采用DMA的方式传输数据，这样做既可以不占用CPU资源，又能实现快速的数据传输。我们选用了使用比较稳定的专用PCI接口芯片PCI9054作为总线控制器和上位机通信。该芯片符合PCI2.2总线规范，支持低成本从属适配器PCI时钟为0～33MHz，理论的数据传输速率可达132Mb/s，实际速率为60Mb/s。
图5 PCI接口电路
本设计中，PCI9054被配置为从模式，用FPGA作为主控制器实现数据的传输控制。PCI9054有三种总线操作模式：M模式、C模式和J模式。M模式主要是配合MPC850/MPC860处理器使用的，主要用在电信领域。J模式用来满足接口设计比较复杂的情况，C模式主要为通用模式。本设计采用C模式，接口电路如图5所示。
FPGA按照PCI9054的读写时序设计读写控制逻辑，接收上位机传来的命令，对电路进行相应的设置后，启动ADC采集数据，然后将采集到的数据送到SDRAM中；当一个SDRAM满后产生一次中断，将已经满SDRAM的地址线映射到PCI9054的本地数据线上，同时通过本地主控方式配置PCI9054的DMA控制器，通过DMA方式将SDRAM中准备好的数据上传。本设计使用了14位的本地数据总线和24位地址总线进行数据传送和地址译码控制。
结语
通过充分考虑设计中可能出现的各种影响信号质量的因素，设计了过压保护电路。通过选用合适的元件减少了电路板设计复杂程度，以及成本的最优化。经过实际测试，模块很好地达到了本文所提及的技术指标，具有很高的实用性。
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