雷电地闪探测单元中的PCI接口设计

陈晓静 (长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)

雷电地闪探测单元中的PCI接口设计

陈晓静 (长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)

介绍了雷电地闪探测单元研制的背景意义，给出了地闪探测单元的PCI接口设计的方法：采用了PCI9054作为PCI接口芯片，阐述了PCI9054的配置过程，给出了接口的FPGA设计原理框图以及数据传输过程。试验结果表明，该设计方法能够实现正确的PCI数据传输。

PCI接口；PCI9054；FPGA；地闪探测

雷电地闪探测单元是全能型雷电探测设备的一个子课题，全能型雷电探测设备的研制和应用将会满足有关部门雷电监测和气象灾害预警应用的需求。雷电地闪探测单元的主要任务是拾取天线接收的地闪磁场信号和大气电场信号，并提取雷电信号的特征量包括波达时间、磁场/电场峰值、方位角等信息，同时保存地闪波形数据供探测站主机读取。探测站主机为一台高性能PXI工控机，雷电地闪探测单元以板卡的形式插入CPCI插槽，地闪波形和特征量数据通过工控机的CPCI总线传送至主机硬盘，PCI接口数据传输是整体系统的一个重要的功能。

1 PCI接口设计方案选择

PCI总线开发通常会采用2种方式[1]，一是用CPLD来设计控制接口，其最大好处是比较灵活，用户可以根据自己的需要开发出合适的接口，而不必实现PCI的全部功能。但由于PCI总线协议复杂，设计PCI控制接口难度较大，对不大的系统来说一般不采取该方案。二是采用通用PCI接口芯片，例如PLX公司的PCI9054，AMCC公司的S5933等，通用PCI接口芯片可实现PCI规范所要求的所有硬件接口信号和配置空间寄存器，能将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口，能够有效降低接口设计的难度，缩短开发时间。……