任勇峰，刘占峰，彭巧君，李辉景，周涛，王淑琴

（中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051）

随着数字信号处理技术的发展，数据传输速率越来越高，数据量越来越大。在传统的测试设备设计中，大多是通过USB总线与上位机进行通信。这种通信方式传输速率不高，连接也不稳固。采用64 bit、66 MHz的PCI总线，传输速率可达到528 MB/s，且基于CPCI总线的通信设备数据传输速率比USB总线更快、更稳定，板卡的四周都被牢牢地固定住，机械结构也很稳固[1]。

1 接口卡功能介绍

图1 接口卡整体结构组成框图

接口卡整体结构如图1所示。接口卡主要包括CPCI总线接口、高速数据接口和全双工RS422接口。其中，CPCI接口实现接口卡与上位机之间的通信，高速数据接口接收记录器下传的高速数据，并由FPGA控制通过CPCI总线将数据传输给上位机进行实时显示与存盘；RS422接口将上位机下发的控制命令转发给记录器，并接收记录器反馈回来的状态信息，试验人员根据状态反馈来监测记录器是否工作正常。

2 CPCI总线接口设计

CPCI完全兼容PCI协议，本设计通过PCI9054总线控制芯片和FPGA来实现PCI协议，代替传统的FIFO芯片和串/并转换芯片，完成对模拟电路的控制功能，节约了板卡面积，减少PCB走线，有效防止了传输线之间的串扰[2]。

2.1 PCI9054工作模式选择

PCI9054总线控制芯片有3种工作模式，分别为M模式、C模式、J模式。其中，M模式应用于MotorolaMPC850/860PowerQUICC和PowerPC80x/82x；C模式即非多路复用的32位地址和数据总线，应用于DSP、FPGA等；J模式即多路复用的32位地址和数据总线，应用于Intel1960、IBMPowerPC401、IDTRC32364、DSP以及IOP480等[3]。……