张磊

（中国兵器工业二〇六研究所 陕西 西安 710100）

外部器件互联总线即PCI总线，是Intel公司提出的将高速高带宽的外围功能移到靠近CPU的地方，并通过一个系统接口（主桥路）与处理器/存储器连接的“局部总线”解决方案[1]。随着集成技术突飞猛进地发展，如今工业、军事领域中使用的计算机正逐步向着微型化、超低功耗、超大规模集成的片上系统发展，越来越多的功能被集成到一个或数个芯片上，并能可靠地工作。新技术不仅使计算机的功能越发强大，同时功耗降低，体积缩小、在开发和调试中令开发者摆脱了底层繁冗的重复开发，缩短了开发周期，降低了开发成本。

文中在考虑到硬件产品的通用性，保证其功能和速度的前提下，兼顾体积、功耗、易用性，我们选用定制方式将计算机模块和大规模可编程器件FPGA作在一块印制板上。省去了大量的分立电路，降低了故障率，也使实控机的功能扩充更加容易。

1 系统总体介绍

实控机系统由计算机、FPGA及接口电路组成，只作为一块6U标准电路板。计算机模块本身拥有1个网口，2个USB2.0接口，8 个 RS422 串口（COM1～COM8），波特率可达 921.6 kbps，因此，我们可以分别使用COM3～COM8分别和各不需要高速通信的分系统模块进行通讯。本实控机的操作系统使用VxWorks操作系统，网口和主机连接用于调试和加载程序，板上使用2 G的电子盘作为操作系统及应用软件的存储设备。

通过计算机PCI总线扩充了一片大容量的FPGA，引到连接器的I/O线多达160根。在这片FPGA里，实现的主要功能模块有：I/O系统、定时系统、4个高速串口以及对自制定时信号的处理，其中I/O系统用于输出控制和状态输入，定时系统用于系统定时，4个8 Mbit/s同步串口分别于其他各分系统进行通讯。……