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《基于PCI总线的RS422并行数据接口.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期核电子学与探测技术年月基于总线的并行数据接口,,,张增辉沈激韦东山陈子瑜中,国科学技术大学近代物理系安徽合肥。摘要介绍一个垂于总线的并行数据接口改接口用于高速获取具有位并行接口设备输出的数据,叙述了总线数据获取的方法、芯片的性能和应用及软硬件设计思想。关扭词并行获取一一一中圈分类号文献标识码文童编号近,,年来线阵列射线探测器获得进展电平转换、、、在科学研究医学工业和安全等领域得到应使用一对信号线来传输一个。,。、用〕由于高速和长距离数据传输的要求这信号发送驱动器输出端之间电位差类探口并行高速,测
2、器采用标准数据接这十一十范围表示逻辑一一一。,,。传送数据闭接口采取平衡发送和差动范围表示逻辑见图。接收的方式传输数据具有强的抗共模干扰能一加妇人戈城》旧数据曰国叼训控布,,刁,叮力高的接收灵敏度的最大传输距离接口代一户门,,,一舀”,。刁、一一和的传输速率等优良特性形、《奋洲弊】僵总线总线是现今计算机中采用的一种高性时序理辑控制‘,能局部总线位数据传输速率峰值高达,十分适合线阵列射线探测器与计图数据采集卡结构算机高速数据传输的要求。’口,小御椒接设计通常采用两种方案即专用控制芯片和方案。总线规范‘·非
3、常复杂,专用控制芯片实现了总线的规伞歹,口,“范采用其设计接用户无豁关注总线叶丁,只需,规范要关注设备数据传输的要求所以从翩比一下便捷角度看,它是优先考虑的方案。本方案采用于公司的专用芯片来设计接图差分信号及发送器。,口接收器采用该芯片内含,个相同的接收单元将上述标准差分信硬件设计。,号转换为电平采用片共,,设计的电路板卡由接收电平转接收路信号包括帧使能同步时钟、、。换器高速数据缓存总线控制器几控制和位并行数据信号,。,逻辑等功能模块组成结构见图支持最高的数据速率满足标准。一一总线控制器收稿日期作者简介
4、张增辉一,男,中是符合规范版的位国科学技术大学,,口近代物理系硕士生从事核技术应用研究总线控制器它提供三种物理总线接总线、外接一总线和一个可选的外控制。当有效时,数据在时钟的,。。部配置存储器接口如图所示数据传输有三上升沿被写入同步输出端由读时钟种方式可以选择方式、方式碑和读使能端控制。提供了。、、和一方式其中方式分适满标志空标志复位信号以及编程,。、合突发数据高速传输控制为本卡所采用满标志编程空标志等时序逻辑控制控制逻辑用于与以及与外部设备之间的传输控制。选择与控制这里采用了公司生产的可编程芯片,卫作
5、为逻辑控制器主要性能如下,数据总线引脚个专用输人引脚写计救器个寄存器准态与中断最高频率传输延迟。图结构框图与及之间方式是利用中两个深度为的逻辑关系如图所示。,一的位分别用来实现到到一的两个方向的数据传输。当工作,于主控方式时数据可以直接通过进行传送,无需的干预。本卡中工作于主控方式。的状态通过状态信号引脚、、和及控制信号引脚、、、、图结构图。和供外部控制电路读出,使能信号有效而这些信号在本卡中应用见图。中有数据且未满一时,将数据驱动到一卜,,一目脚灯砚盆输出寄存器上在下一个周期将输出寄存器中的数据写人口
6、口己。毖软件设计月卫、·瓦儿主要包括寄存器控制·盆君。心芯片控制程序以及卡驱动程序芯·卫到璐一片的控制编程是利用开发明肠勺系统,通过语言编程实现的。确吸,妞寄存器控制图逻辑控制接口电路总线规范定义了字节的配置空高速数据缓存,,间分为预定义的头域字节和设备依赖区为了满足大量数据吞吐要求在片。,外设立容量作为高速数据缓存。这里采域字节两部分规定所有与兼容的设备都必须定义头域。图为配置空间的用了公司的位数据输入和位数据。输,火头域部分出芯片容量为,,见图。头域中供应商为设备制造商标识设,版本,分类代码数据输人
7、端由写时钟和写使能端备三个寄存器用于识别驱动程序流程见图所示。设备供应商硒咖吸吩’·始状态字命令字玩,分类代码版本内含自翻试头标级担经时计故自吮大小打开数据采集卡鑫地址寄存括︷地轴保留清中断保留清中断禁正中断扩展羞地址禁止教据传抽保留创建中断峰程保留读出傲据卜中断编号一写目标地址吸姚皿伽,中断弓脚枷写敌据字节旅饥叭门℃图配里空间定义的头域硬能中断设备及其功能操作系统使用基地址寄使能数据传抽擞消中断线程存器来确定该设备的存储和空间斋求释放内存中断引脚和中断编号两个寄存器用来设置中关闭数据采集卡、一和一断延
8、时计数用来设置。图驱动程序流穆图操作寄存器用来实现总线及小结。接口之间数据交换此处使用到的操作寄、本卡为射线线阵列探测器的数据获取存器有个主控写计数。口、研制探测器通过数据接给采集卡提主控写地址主控控制状态和,。供位数字图像数据数据是逐帧连续发出中断控制状态,,以时钟,的帧信号有效后并行连续输驱动程序设计出个的数据一帧数据。实际应用利用公司设置驱动程序,、、,表明该卡满足探测器逐帧连续高速数据采开发工具便捷地开发设备驱动。。集需要程序一般有
