引言 pxi是pci extension for instrumentation的縮寫,是為了將pci總線擴展到測試儀器領域而推出的以pci計算機局部總線為基礎的模塊儀器結構。pxi相對于cpci系統的一個重要特點是定義了8根觸發總線,這可以實現系統中各模塊間的同步和通信。 pxi觸發總線規范 pxi總線規范(pxi hardware specification)的內容根據強制性的強弱,被分為三個等級,分別是:第一級是定則,第二級是推薦,第三級是容許。根據pxi硬件規范的要求,本觸發總線接口的設計實現了規范中所定義的如下定則和推薦。 定則1:上電復位時,pxi_trig[0:7]驅動線及驅動源必須保持為高阻狀態,直到由軟件配置為輸入或者輸出。 定則2:pxi_trg[7:0]的i/o緩沖器應當遵循如表1所示的直流(dc)協議。 推薦1:接受或者發送觸發信號的模塊應該跟系統中別的7個模塊互連,任何一個模塊都可以作為觸發信號的發送或者接受端。 推薦2:在觸發應用中,如果一個模塊接入某觸發總線的子系統中,則它應該跟背板的pxi_star和pxi_trg[0:n-2]管腳相連,這里n是觸發總線的數目,第n-1根總線一般用來傳輸時鐘信號。 推薦3:為了避免輸入浮置,pxi模塊的接口各觸發總線輸入端可以接一上拉電阻對其進行上拉。 推薦4:觸發總線上的電平有可能是中間電平(vol pxi觸發接口實現原理圖 這里只給出一路觸發總線實現的原理圖,由于8路觸發總線之間是獨立工作的,因此,每一路都可以用同樣的原理來實現,只是實際應用中,8路信號可以共用一些控制線而已。一路觸發總線接口的原理如圖1所示。 圖1 觸發總線接口的原理 圖1所示,由n1、n2、r1、r2組成了門電路施密特觸發器,其原理圖如圖2所示。 圖2 門電路施密特觸發器的原理 圖2所示,vi為觸發器輸入端,vo為輸出端,vo為反相輸出端口,g1、g2為兩個反相器,其閾值電壓vth=0.5vdd,且電阻r1 圖1中,由t1、t2、n3和n4構成輸入/輸出控制部分,當ioc=1時,t1導通,t2截止,接口工作在輸入狀態,由別的模塊送來的觸發信號送入施密特觸發器進行觸發;當ioc=0時,t1截止,t2導通,接口工作在輸出狀態,觸發信號通過本接口輸出送到別的模塊進行觸發同步。 圖1中,由t3和t4組成了一個三態輸入/輸出門,當系統上電復位時,gate輸入低電平,兩個三態門均處于高阻態,直到復位結束,由軟件控制gate信號線變為高電平,三態門導通,接口處于正常的輸入/輸出狀態。 該觸發總線接口可以通過對cpld器件進行編程來實現,直接使用原理圖方式輸入。為了滿足如上所述定則2中關于i/o緩沖器直流特性的要求,這里選用5v供電電源的cpld芯片。另外,由于電阻元件在cpld中不容易實現,可以采用外接電阻的方法,這也為選擇電阻參數提供了更多的自由。 作者:王朋 何鋒 |