万方数据引言PXI总线接口模块设计随着自动测试技术的不断发展，基Instrumentation)总线的虚拟仪器测试系统已成为总线化自动测试系统的一个重要分支。在航空航天和其它测控领域，PXI总线测试系统的应用越来越广泛，因而研究自主化PXI接口，组建自定义的总线化测试系统成为自动测试领域备受瞩目的研究课题[1。⋯。本文针对航天测控领域提出的研制自主化PXI总线测试系统的要求，对PXI总线接口进行了深入研究，提出并实现了基于FPGA平台的自主化PXI总线接口设计方案；并针对导弹地面测试系统的具体要求实现了PXI和结构的32通道A／D实时数据采集系统[⋯。该设计方法的成功标志着自主化设计PX总线接口关键技术的突破，为后续研究工作的顺利进行奠定了基础。目前的PXI总线设计多采用专用接口芯片来完成，即采用专用芯片实现完整的PCI主设备和目标设备的接口功能，将复杂的PCI总线操作转换为相对简单的用户本地总线的时序，缩短了开发时间。这种方案的缺点是用户司能只用到了部分的PCI接口功能，造成了逻辑资源的浪费，缺少灵活性，同时有可能会需要增加附加的设计元件，导致产品成本增加和可靠性降低。为了开发自主化的PXI接口以节省资源、增强系统的灵活性，本文提出了完全利用FPGA来实现PXI接口的通用设计方案，并根据特定的需要进行功能接口的最优化设计，将用户功能逻辑和PXI接口逻辑集成到同一芯片内，充PCI总线上的高8位地址与配置基地址分节省了系统的逻辑资源。当系统升比较，若二者相等则通知状态机当前的级时，只需要对接口芯片重新编程，无地址在设备的地址范围内，然后状态机需更改原有的硬件设计。通知目标设备准备交易同时有效PXI总线的接口逻辑比较复杂，总DEVsEL信号；配置寄存器空间实现了所线操作对器件的工作时序有严格的要有的配置寄存器，那些只读的配置寄存求，在设计时应该注意选择能满足时序器将在I／o控制单元中通过硬件连线要求的可编程逻辑器件，本文选择的到相应的值，因而不占用宏单元；I／o控AlteraA。k--。】的AcExlK系列芯片在时序制单元的功能是完成命令、地址位的上能够满足总线操作的要求[“。PXI接解码，正确的数据也将在PCI数据／地口模块内部逻辑框图如图I所示。址总线上被多路复用，另外配置空间中其中，目标状态机模块的逻辑是基的只读寄存器也将在这部分被强制到于PCI规范2．2实现的，其主要功能是相应的位。系统设计是在根据PCI协议控制总线交易；支持状态10·0的操作平台上用VHDL机的逻辑单元的主要功能是根据PC硬件描述语言完成的，设计PXI模块时协议为状态机产生输入信号，由TIMER、充分考虑了CompactPCI规范的电气规H两部分组成：地址解码模块将于PXI(PCIPxI目标接口内部结构框图定。QUALITY雹号质量words：PXInumber：TP274图1测试技system．TheKeyDocumentArticleID：1003—0107(2004)11-0023-03eXtfI2004第11期MAX+PLUSICOXPofthisschemerepresentsbreakthroughtheresearchesself-designedPXIbusinterface．andgiveslotsupportfutureworkwell．bu；，dataacquisition；，multi-channel；softpanelCLCcode=AsiELECTRONICSSuccessaontoasen0ns0r万方数据●●●●●●●e····⋯··多通道PXI数据采集系统设计在导弹地面测试系统中，为便于后期数据分析及处理，需将各路敏感元y牛-输出的待测模拟电信号转换成数字信号，并采集存储。基于此本文针对某型号导弹的具体要求，完成了基于PXI总线的32路A／D数据采集存储模块。系统要求如下：要求输入模拟量为单边32路，电平幅度为10V±0．05V；A／D的采样频率为50KHz，数据转换分辨率为12bitS，连续实时采集数据量为32GB。为了减小系统的体积，提高系统的稳定性，本文采用分时采集存储的工作方式，即采用1．6MHz采样率的单路A／D完成32路模拟量的分时采集，则A／D输出的并行数据速率为3．2MB／s。为了完成上述任务，系统设计过程中首先需根据1．6MHz的采样频率选择适当的A／D转换心--H-片，并利用MAXIM公司的型号为MAX4539(4片)、MAx4540芯片(1片)构成一个2级模拟多路选择器完成了32路模拟信号之间的切换。在数据转化之前，还利用高速电压反馈放大器AD9631作为信号的放大／衰减器需完成数据的放大及限幅处理，以确保输入信号在A／D的正常工作范围内，从而能够完成正常的数据采集工作。另外根据要求的采