FPGA实现PCI接口外扩异步FIFO技术

"基于PCI接口芯片外扩FIFO的FPGA实现" 本文主要探讨了如何通过扩展PCI接口芯片PCI9054外部的FIFO（先进先出）存储器，利用FPGA（现场可编程门阵列）技术来解决半实物仿真系统数据传输中的间歇性问题。PCI9054是一款常用的PCI接口芯片，其内部的FIFO主要用于控制数据读写，但容量较小，无法满足高性能数据传输的需求。 首先，文章介绍了PCI总线的背景和优势，指出在当前计算机系统中，PCI总线因其高速数据传输能力而成为主流的选择。然而，对于需要大量连续数据传输的半实物仿真系统，PCI9054内置的FIFO存储器容量不足，成为性能瓶颈。 为了解决这个问题，文中提出了一种基于FPGA的外扩异步FIFO实现方案。该方案的核心是利用FPGA的模块化设计，将FPGA作为系统控制中心，通过扩展EAB（Embedded Array Blocks）来构建大容量的FIFO存储单元。这样的设计可以有效缓冲由PCI总线传输的数据，确保在计算机中断时数据传输的连续性，从而提高系统的稳定性和效率。 在具体实现上，PCI9054芯片被用来桥接PCI总线和本地总线，负责数据的收发。FPGA内部的EAB模块被用来构建扩展的FIFO，根据需要可以定制不同的存储深度以满足不同系统的数据缓冲需求。此外，FPGA的灵活性使得系统可以根据实际工作条件进行动态调整，适应变化的数据流需求。 文章可能还涵盖了以下内容： 1. PCI9054接口芯片的详细特性，包括其配置过程和可编程FIFO的特点。 2. FPGA内部EAB模块的工作原理和设计方法，以及如何利用这些模块来构建高效能的FIFO结构。 3. 设计和实现外扩FIFO的具体步骤，包括硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编程，逻辑综合，和硬件验证。 4. 实验结果和性能分析，可能包括传输速率提升、系统稳定性增强等方面的指标。 5. 对比了使用扩展FIFO前后的系统性能差异，以及在半实物仿真系统中的实际应用效果。 通过这种创新的实现方式，设计者能够克服PCI9054内部FIFO的局限性，提升半实物仿真系统的整体性能，确保数据传输的实时性和连续性。这种方法对于需要高速、稳定数据传输的其他应用也具有参考价值。