基于FPGA的CPCI系统PCI接口优化与性能比较

本文主要探讨了CPCI（CompactPCI）系统中的PCI（Peripheral Component Interconnect）总线接口技术的研究。CPCI是一种高性能、模块化、可扩展的工业标准总线，广泛应用于航空航天、军事和工业自动化等领域，因其灵活性和高可靠性而备受青睐。文章以在IP（知识产权）核的基础上使用FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现PCI总线接口电路为核心，针对PCI总线核心在突发传输过程中可能遇到的问题，提出了创新性的解决方案。 首先，作者提出了一种设计思路，即使用双口RAM（Random Access Memory）结合备份功能的同步FIFO（First-In-First-Out）。这种设计旨在提高数据传输的稳定性和效率，通过双口RAM的并行读写能力，可以在突发传输过程中提供额外的数据缓冲，同时备份功能确保了数据的安全性，避免了突发传输中断带来的数据丢失。此外，为了实现高效的突发传输，他们还设计了一个主设备突发传输模块，专门处理高速数据传输的突发需求。 在实际开发中，作者将这个基于IP核的PCI接口电路与PLX公司的PCI总线标准产品PLX9056进行了性能对比。通过对两者在实际应用场景下的测试，结果显示，基于IP核的PCI接口电路在性能上具有显著优势，这归功于其定制化的灵活性和优化的硬件设计。驱动开发在这个过程中起到了关键作用，它确保了接口电路与PCI总线的无缝协作，从而提升了整个系统的整体性能。 总结来说，本文深入研究了CPCI系统中PCI总线接口技术的关键问题，并通过创新设计提高了系统的可靠性和效率。这对于构建高效、稳定的工业级计算机系统具有重要意义，也为其他领域的嵌入式系统设计提供了有价值的参考和实践案例。