一種基于EP2SGX系列FPGA的PCI接口設計

　　2 設計考慮及芯片選擇

　　目前PCI接口主要有2種實(shí)現方式：使用專(zhuān)用接口芯片和采用可編程器件。專(zhuān)用芯片如PLX公司的9050等，專(zhuān)用芯片可以實(shí)現完整的PCI主控模塊和目標模塊接口功能，將復雜的PCI總線(xiàn)接口轉換為相對簡(jiǎn)單的用戶(hù)接口。缺點(diǎn)是缺少靈活性，用戶(hù)可能只用到了部分的PCI接口功能，造成了一定的邏輯資源浪費。采用FPGA的優(yōu)點(diǎn)在于其靈活的可編程性，首先PCI接口可以依據插卡功能進(jìn)行最優(yōu)化設計，而不必實(shí)現所有的PCI功能，可以節約系統的邏輯資源。其次可以將PCI插卡上的其他用戶(hù)邏輯與PCI接口邏輯集成在一個(gè)芯片上，實(shí)現緊湊設計。再者當系統升級時(shí)，只需對可編程器件重新進(jìn)行邏輯設計，而無(wú)需更新PCB版圖。

　　PCI總線(xiàn)是同步總線(xiàn)，時(shí)序要求比較嚴格，比如：Tval最大為11 ns，Tprop最大為10 ns，Tsu最小為7 ns，Th為0 ns，此外，PCI總線(xiàn)接口還需要一定數量的宏單元和I／0引腳。在本設計中，為了同時(shí)實(shí)現光纖數據傳輸等其他的邏輯功能，選用了ALTERA公司StratixIIGX系列中型號為EP2SGX90EF1152的一款FPGA芯片。該芯片主要性能如下：片內90 960個(gè)邏輯單元；4．5 Mb的RAM資源；支持12路高速串行收發(fā)器通道，每路傳輸速率高達6．375 Gb／s；接口電平支持：LVTTL、LVDS、LVPECL。3．3－V PCI等眾多I／O標準。EP2SGX系列芯片內部有專(zhuān)門(mén)支持PCI電氣特性的區域(Bank)，非常適合于PCI接口的開(kāi)發(fā)。