张 峰,李燕斌

(中国西南电子技术研究所, 成都610036)

1 引 言

宽带数传通常用于空地或空空的实时预警监视图像信息传输,目前的ISR 图像正朝着高帧频、高分辨率方向发展,这种海量数据是否能够高速传输,逐渐成为限制宽带数传终端发展的瓶颈。传统数传终端采用PCI 专用芯片(PCI9054、PCI9656 等)实现PCI协议[1-3],这种实现方式存在传输速度低、配置灵活性差等缺点。针对这些缺点,本文通过VHDL 语言在FPGA 内实现PCI/PCIX 总线协议,实现了宽带数据高速传输。PCI/PCIX 总线采用66 M/64 bit模式,突发长度为 512 byte, 利用率可达 80%, 即420 Mbyte/s,实验表明,此通信方式稳定可靠,且易于扩展,是宽带高速数传终端的一种理想选择。

2 PCI/PCIX 协议简析

PCI 总线标准于1993 年首次提出,版本几经更新,带宽 由33 M/32 bit 发 展到66 M/64 bit 后, 升 至PCIX 标准的133 M/64 bit模式。PCI/PCIX 总线可同时支持多个功能模块,并不受限于处理器结构,可作为处理器和高速外围功能模块的桥梁。

PCI/PCIX 总线可采用5 V或3.3 V两种供电环境,但不能混合使用。其信号线为CMOS 电平,静态电流小,可考虑在FPGA 内直接实现PCI/PCIX 的IP核,相对于采用PCI9054 等芯片方式,采用IP 核的方式能够减少PCB 布板面积,降低工程成本,简化数据流向,且具有易于升级、扩展等功能。

3 基于FPGA 实现PCI/PCIX 总线IP 核

宽带数传终端模块硬件结构框图如图1 所示。模块可认为由采集子单元和主控子单元构成。采集子单元主要由FPGA 及其相连的外围芯片组成,CCD相机数据通过Cameralink 接口进入到FPGA,由FPGA 完成对相机数据的采集,并通过SDRAM 乒乓缓存,缓存后的数据通过PCI/PCI 总线与主控子单元相连。主控子单元主要由……