PCI桥在凌华Compact PCI 系统中的应用
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:531
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compact pci现状及优势
compact pci总线是基于pci电气规范开发的高性能工业总线，现在正逐步广泛应用于工控系统、通讯和网络等行业，compact pci已成为picmg(由采用pci技术来支持嵌入式应用的公司组成的行业标准组织)支持的一项开放标准。compact pci标准将外设组件互连(pci)标准特性与支持嵌入式应用的坚固机械外形完美结合在一起，其性能特征是专门针对工业环境而量身定制的。简单地说，compact pci总线 = pci总线的电气规范 + 标准针孔连接器（iec-1076-4-101） + 欧洲卡规范（iec297/ieee 1011.1）。
compact pci基于picmg2.0规范，其电气特性与pci总线相同，因此用户的软件和普通pc机兼容，现有的pci外围卡也可以很容易地移植到compact pci平台上。compact pci使用2mm高密度针孔总线连接器，和使用金手指连接器的pci卡相比，具有连接可靠、完全气密的特点，模块的抗震性和抗腐蚀性高。此外，compact pci模块采用经过20余年现场使用考验的欧规卡（eurocard）结构，采用垂直安装、前抽取结构，提高了模块的散热性、抗震性和易维护性。在电信和工业自动化领域，由于compact pci总线工控机良好地解决了可靠性和可维护性问题，加上工控机设计者一般都掌握基于pc的嵌入式软硬件设计技术，而且基于microsoft的软件和开发工具通用性强、使用者众多，所以，compact pci总线工控机得以迅速打入。但相对于pci/isa加固型工控机而言，由于总体成本高、技术开发难度大、模板配套性差、电磁兼容性设计要求高等因素，compact pci总线工控机在工业过程控制领域并未得到实际应用。相反，电信（telecommunication和computer telephony）行业要求制造商提供开放式架构和快速投放市场产品，而产品快速投放市场的能力主要取决于软件而不是硬件。在这方面，由于compact pci总线工控机采用pc技术，具有丰富而廉价的软件资源，其操作系统windows nt理想开发平台，加上热插拔和热切换能力，恰好与电信要求相一致，因此被广泛应用。
pci桥接器的简单介绍
当今的工业控制技术中pci总线渐渐地取代了isa总线，成为主流总线形式，它有很多优点，比如即插即用(plug and play)、中断共享等。pci总线具有严格的标准和规范，这就保证了它具有良好的兼容性，符合pci规范的扩展卡可插入任何pci系统可靠地工作；pci总线可以提供高数据传送速率（132mb/s）或(264mb／s)；pci总线与cpu无关，与时钟频率亦无关，可适用于各种平台，支持多处 理器和并发工作；pci总线还具有良好的扩展性，通过pci-pci桥路，可进行多级扩展。pci 总线的自动配置功能使其应用更为简单、方便，由于该总线标准为元件和插件分配了相应的 配置寄存器，对于某个系统只要有嵌入的自动配置软件，就可以在系统加电时自动配置pci 总线上的设备，为用户提供了极大的方便。pci总线是目前pc机上最先进、最通用的一种总线。
pci-pci 桥是特殊的 pci 设备，它把系统中的 pci 总线粘和在一起。简单系统中只有一个 pci 总线，当然单个 pci 总线可以支持的 pci 设备的数量有电气限制。在传统的工业计算机中，一般只有4槽pci设备，更多的是isa设备，随着pci总线成为主流趋势，系统中要求有更多的pci插槽，以满足工业控制的需求，这时我们可以使用 pci-pci 桥来增加更多的 pci 总线使系统支持更多的 pci 设备。这对于高性能的compact pci系统尤其重要。
compact pci系统中pci-pci桥接电路的应用
在compact pci规范picmg2.0中，compact pci系统被限制在小于等于8槽，也就是说只能扩展出7个外围的pci槽。为了实现这7个pci槽，compact pci的主机模块上就需要使用到pci-pci桥接器，由一级pci总线扩展出二级pci总线，这里我们采用的芯片是ti的pci2050桥接器，原理框图如图1。
此例中桥接芯片pci2050就是连接host cpu一级pci总线与二级pci总线的纽带，由这个桥接器扩展出了第二级pci总线，通过系统的底板将扩展的pci总线信号从由主机模块上的j1、j2，分配到各个扩展槽的p1、p2。在compact pci系统底板上，除系统槽外，另外七槽的信号必须按照以下规则设计：req#（6,5,4,3,2,1,0）；gnt#（6,5,4,3,2,1,0）；slot（1,2,3,4,5,6,7）的clock分别接clk（a,b,c,d,e,f,g），idsel分别接ad（31,30,29,28,27,26,25），中断信号int（a,b,c,d）的绕行方式根据pci桥接器的规范循环绕接。
当系统中7个pci槽仍不能满足需求时，那么可以采取下面的两种方式进行进一步的扩展：
1）主机模块上采用双pci-pci桥芯片设计，芯片仍选用pci2050桥接器，遵循picmg2.7的双系统规范，一片桥芯片经j1、j2扩展出1-7槽，另一片经j4、j5扩展出9-15槽，如图2示。此时该主机模块只能采用前出线形
compact pci总线是基于pci电气规范开发的高性能工业总线，现在正逐步广泛应用于工控系统、通讯和网络等行业，compact pci已成为picmg(由采用pci技术来支持嵌入式应用的公司组成的行业标准组织)支持的一项开放标准。compact pci标准将外设组件互连(pci)标准特性与支持嵌入式应用的坚固机械外形完美结合在一起，其性能特征是专门针对工业环境而量身定制的。简单地说，compact pci总线 = pci总线的电气规范 + 标准针孔连接器（iec-1076-4-101） + 欧洲卡规范（iec297/ieee 1011.1）。
compact pci基于picmg2.0规范，其电气特性与pci总线相同，因此用户的软件和普通pc机兼容，现有的pci外围卡也可以很容易地移植到compact pci平台上。compact pci使用2mm高密度针孔总线连接器，和使用金手指连接器的pci卡相比，具有连接可靠、完全气密的特点，模块的抗震性和抗腐蚀性高。此外，compact pci模块采用经过20余年现场使用考验的欧规卡（eurocard）结构，采用垂直安装、前抽取结构，提高了模块的散热性、抗震性和易维护性。在电信和工业自动化领域，由于compact pci总线工控机良好地解决了可靠性和可维护性问题，加上工控机设计者一般都掌握基于pc的嵌入式软硬件设计技术，而且基于microsoft的软件和开发工具通用性强、使用者众多，所以，compact pci总线工控机得以迅速打入。但相对于pci/isa加固型工控机而言，由于总体成本高、技术开发难度大、模板配套性差、电磁兼容性设计要求高等因素，compact pci总线工控机在工业过程控制领域并未得到实际应用。相反，电信（telecommunication和computer telephony）行业要求制造商提供开放式架构和快速投放市场产品，而产品快速投放市场的能力主要取决于软件而不是硬件。在这方面，由于compact pci总线工控机采用pc技术，具有丰富而廉价的软件资源，其操作系统windows nt理想开发平台，加上热插拔和热切换能力，恰好与电信要求相一致，因此被广泛应用。
pci桥接器的简单介绍
当今的工业控制技术中pci总线渐渐地取代了isa总线，成为主流总线形式，它有很多优点，比如即插即用(plug and play)、中断共享等。pci总线具有严格的标准和规范，这就保证了它具有良好的兼容性，符合pci规范的扩展卡可插入任何pci系统可靠地工作；pci总线可以提供高数据传送速率（132mb/s）或(264mb／s)；pci总线与cpu无关，与时钟频率亦无关，可适用于各种平台，支持多处 理器和并发工作；pci总线还具有良好的扩展性，通过pci-pci桥路，可进行多级扩展。pci 总线的自动配置功能使其应用更为简单、方便，由于该总线标准为元件和插件分配了相应的 配置寄存器，对于某个系统只要有嵌入的自动配置软件，就可以在系统加电时自动配置pci 总线上的设备，为用户提供了极大的方便。pci总线是目前pc机上最先进、最通用的一种总线。
pci-pci 桥是特殊的 pci 设备，它把系统中的 pci 总线粘和在一起。简单系统中只有一个 pci 总线，当然单个 pci 总线可以支持的 pci 设备的数量有电气限制。在传统的工业计算机中，一般只有4槽pci设备，更多的是isa设备，随着pci总线成为主流趋势，系统中要求有更多的pci插槽，以满足工业控制的需求，这时我们可以使用 pci-pci 桥来增加更多的 pci 总线使系统支持更多的 pci 设备。这对于高性能的compact pci系统尤其重要。
compact pci系统中pci-pci桥接电路的应用
在compact pci规范picmg2.0中，compact pci系统被限制在小于等于8槽，也就是说只能扩展出7个外围的pci槽。为了实现这7个pci槽，compact pci的主机模块上就需要使用到pci-pci桥接器，由一级pci总线扩展出二级pci总线，这里我们采用的芯片是ti的pci2050桥接器，原理框图如图1。
此例中桥接芯片pci2050就是连接host cpu一级pci总线与二级pci总线的纽带，由这个桥接器扩展出了第二级pci总线，通过系统的底板将扩展的pci总线信号从由主机模块上的j1、j2，分配到各个扩展槽的p1、p2。在compact pci系统底板上，除系统槽外，另外七槽的信号必须按照以下规则设计：req#（6,5,4,3,2,1,0）；gnt#（6,5,4,3,2,1,0）；slot（1,2,3,4,5,6,7）的clock分别接clk（a,b,c,d,e,f,g），idsel分别接ad（31,30,29,28,27,26,25），中断信号int（a,b,c,d）的绕行方式根据pci桥接器的规范循环绕接。
当系统中7个pci槽仍不能满足需求时，那么可以采取下面的两种方式进行进一步的扩展：
1）主机模块上采用双pci-pci桥芯片设计，芯片仍选用pci2050桥接器，遵循picmg2.7的双系统规范，一片桥芯片经j1、j2扩展出1-7槽，另一片经j4、j5扩展出9-15槽，如图2示。此时该主机模块只能采用前出线形
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compact pci现状及优势
compact pci总线是基于pci电气规范开发的高性能工业总线，现在正逐步广泛应用于工控系统、通讯和网络等行业，compact pci已成为picmg(由采用pci技术来支持嵌入式应用的公司组成的行业标准组织)支持的一项开放标准。compact pci标准将外设组件互连(pci)标准特性与支持嵌入式应用的坚固机械外形完美结合在一起，其性能特征是专门针对工业环境而量身定制的。简单地说，compact pci总线 = pci总线的电气规范 + 标准针孔连接器（iec-1076-4-101） + 欧洲卡规范（iec297/ieee 1011.1）。
compact pci基于picmg2.0规范，其电气特性与pci总线相同，因此用户的软件和普通pc机兼容，现有的pci外围卡也可以很容易地移植到compact pci平台上。compact pci使用2mm高密度针孔总线连接器，和使用金手指连接器的pci卡相比，具有连接可靠、完全气密的特点，模块的抗震性和抗腐蚀性高。此外，compact pci模块采用经过20余年现场使用考验的欧规卡（eurocard）结构，采用垂直安装、前抽取结构，提高了模块的散热性、抗震性和易维护性。在电信和工业自动化领域，由于compact pci总线工控机良好地解决了可靠性和可维护性问题，加上工控机设计者一般都掌握基于pc的嵌入式软硬件设计技术，而且基于microsoft的软件和开发工具通用性强、使用者众多，所以，compact pci总线工控机得以迅速打入。但相对于pci/isa加固型工控机而言，由于总体成本高、技术开发难度大、模板配套性差、电磁兼容性设计要求高等因素，compact pci总线工控机在工业过程控制领域并未得到实际应用。相反，电信（telecommunication和computer telephony）行业要求制造商提供开放式架构和快速投放市场产品，而产品快速投放市场的能力主要取决于软件而不是硬件。在这方面，由于compact pci总线工控机采用pc技术，具有丰富而廉价的软件资源，其操作系统windows nt理想开发平台，加上热插拔和热切换能力，恰好与电信要求相一致，因此被广泛应用。
pci桥接器的简单介绍
当今的工业控制技术中pci总线渐渐地取代了isa总线，成为主流总线形式，它有很多优点，比如即插即用(plug and play)、中断共享等。pci总线具有严格的标准和规范，这就保证了它具有良好的兼容性，符合pci规范的扩展卡可插入任何pci系统可靠地工作；pci总线可以提供高数据传送速率（132mb/s）或(264mb／s)；pci总线与cpu无关，与时钟频率亦无关，可适用于各种平台，支持多处 理器和并发工作；pci总线还具有良好的扩展性，通过pci-pci桥路，可进行多级扩展。pci 总线的自动配置功能使其应用更为简单、方便，由于该总线标准为元件和插件分配了相应的 配置寄存器，对于某个系统只要有嵌入的自动配置软件，就可以在系统加电时自动配置pci 总线上的设备，为用户提供了极大的方便。pci总线是目前pc机上最先进、最通用的一种总线。
pci-pci 桥是特殊的 pci 设备，它把系统中的 pci 总线粘和在一起。简单系统中只有一个 pci 总线，当然单个 pci 总线可以支持的 pci 设备的数量有电气限制。在传统的工业计算机中，一般只有4槽pci设备，更多的是isa设备，随着pci总线成为主流趋势，系统中要求有更多的pci插槽，以满足工业控制的需求，这时我们可以使用 pci-pci 桥来增加更多的 pci 总线使系统支持更多的 pci 设备。这对于高性能的compact pci系统尤其重要。
compact pci系统中pci-pci桥接电路的应用
在compact pci规范picmg2.0中，compact pci系统被限制在小于等于8槽，也就是说只能扩展出7个外围的pci槽。为了实现这7个pci槽，compact pci的主机模块上就需要使用到pci-pci桥接器，由一级pci总线扩展出二级pci总线，这里我们采用的芯片是ti的pci2050桥接器，原理框图如图1。
此例中桥接芯片pci2050就是连接host cpu一级pci总线与二级pci总线的纽带，由这个桥接器扩展出了第二级pci总线，通过系统的底板将扩展的pci总线信号从由主机模块上的j1、j2，分配到各个扩展槽的p1、p2。在compact pci系统底板上，除系统槽外，另外七槽的信号必须按照以下规则设计：req#（6,5,4,3,2,1,0）；gnt#（6,5,4,3,2,1,0）；slot（1,2,3,4,5,6,7）的clock分别接clk（a,b,c,d,e,f,g），idsel分别接ad（31,30,29,28,27,26,25），中断信号int（a,b,c,d）的绕行方式根据pci桥接器的规范循环绕接。
当系统中7个pci槽仍不能满足需求时，那么可以采取下面的两种方式进行进一步的扩展：
1）主机模块上采用双pci-pci桥芯片设计，芯片仍选用pci2050桥接器，遵循picmg2.7的双系统规范，一片桥芯片经j1、j2扩展出1-7槽，另一片经j4、j5扩展出9-15槽，如图2示。此时该主机模块只能采用前出线形
compact pci总线是基于pci电气规范开发的高性能工业总线，现在正逐步广泛应用于工控系统、通讯和网络等行业，compact pci已成为picmg(由采用pci技术来支持嵌入式应用的公司组成的行业标准组织)支持的一项开放标准。compact pci标准将外设组件互连(pci)标准特性与支持嵌入式应用的坚固机械外形完美结合在一起，其性能特征是专门针对工业环境而量身定制的。简单地说，compact pci总线 = pci总线的电气规范 + 标准针孔连接器（iec-1076-4-101） + 欧洲卡规范（iec297/ieee 1011.1）。
compact pci基于picmg2.0规范，其电气特性与pci总线相同，因此用户的软件和普通pc机兼容，现有的pci外围卡也可以很容易地移植到compact pci平台上。compact pci使用2mm高密度针孔总线连接器，和使用金手指连接器的pci卡相比，具有连接可靠、完全气密的特点，模块的抗震性和抗腐蚀性高。此外，compact pci模块采用经过20余年现场使用考验的欧规卡（eurocard）结构，采用垂直安装、前抽取结构，提高了模块的散热性、抗震性和易维护性。在电信和工业自动化领域，由于compact pci总线工控机良好地解决了可靠性和可维护性问题，加上工控机设计者一般都掌握基于pc的嵌入式软硬件设计技术，而且基于microsoft的软件和开发工具通用性强、使用者众多，所以，compact pci总线工控机得以迅速打入。但相对于pci/isa加固型工控机而言，由于总体成本高、技术开发难度大、模板配套性差、电磁兼容性设计要求高等因素，compact pci总线工控机在工业过程控制领域并未得到实际应用。相反，电信（telecommunication和computer telephony）行业要求制造商提供开放式架构和快速投放市场产品，而产品快速投放市场的能力主要取决于软件而不是硬件。在这方面，由于compact pci总线工控机采用pc技术，具有丰富而廉价的软件资源，其操作系统windows nt理想开发平台，加上热插拔和热切换能力，恰好与电信要求相一致，因此被广泛应用。
pci桥接器的简单介绍
当今的工业控制技术中pci总线渐渐地取代了isa总线，成为主流总线形式，它有很多优点，比如即插即用(plug and play)、中断共享等。pci总线具有严格的标准和规范，这就保证了它具有良好的兼容性，符合pci规范的扩展卡可插入任何pci系统可靠地工作；pci总线可以提供高数据传送速率（132mb/s）或(264mb／s)；pci总线与cpu无关，与时钟频率亦无关，可适用于各种平台，支持多处 理器和并发工作；pci总线还具有良好的扩展性，通过pci-pci桥路，可进行多级扩展。pci 总线的自动配置功能使其应用更为简单、方便，由于该总线标准为元件和插件分配了相应的 配置寄存器，对于某个系统只要有嵌入的自动配置软件，就可以在系统加电时自动配置pci 总线上的设备，为用户提供了极大的方便。pci总线是目前pc机上最先进、最通用的一种总线。
pci-pci 桥是特殊的 pci 设备，它把系统中的 pci 总线粘和在一起。简单系统中只有一个 pci 总线，当然单个 pci 总线可以支持的 pci 设备的数量有电气限制。在传统的工业计算机中，一般只有4槽pci设备，更多的是isa设备，随着pci总线成为主流趋势，系统中要求有更多的pci插槽，以满足工业控制的需求，这时我们可以使用 pci-pci 桥来增加更多的 pci 总线使系统支持更多的 pci 设备。这对于高性能的compact pci系统尤其重要。
compact pci系统中pci-pci桥接电路的应用
在compact pci规范picmg2.0中，compact pci系统被限制在小于等于8槽，也就是说只能扩展出7个外围的pci槽。为了实现这7个pci槽，compact pci的主机模块上就需要使用到pci-pci桥接器，由一级pci总线扩展出二级pci总线，这里我们采用的芯片是ti的pci2050桥接器，原理框图如图1。
此例中桥接芯片pci2050就是连接host cpu一级pci总线与二级pci总线的纽带，由这个桥接器扩展出了第二级pci总线，通过系统的底板将扩展的pci总线信号从由主机模块上的j1、j2，分配到各个扩展槽的p1、p2。在compact pci系统底板上，除系统槽外，另外七槽的信号必须按照以下规则设计：req#（6,5,4,3,2,1,0）；gnt#（6,5,4,3,2,1,0）；slot（1,2,3,4,5,6,7）的clock分别接clk（a,b,c,d,e,f,g），idsel分别接ad（31,30,29,28,27,26,25），中断信号int（a,b,c,d）的绕行方式根据pci桥接器的规范循环绕接。
当系统中7个pci槽仍不能满足需求时，那么可以采取下面的两种方式进行进一步的扩展：
1）主机模块上采用双pci-pci桥芯片设计，芯片仍选用pci2050桥接器，遵循picmg2.7的双系统规范，一片桥芯片经j1、j2扩展出1-7槽，另一片经j4、j5扩展出9-15槽，如图2示。此时该主机模块只能采用前出线形
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