摘要：介绍了vme总线的特点及系统结构，给出了设计基于vme总线的星载上行数据处理模块测试平台的一些关键技术，并提出了一种围绕fpga芯片设计vme总线从设备接口的技术。

关键词：vme总线 测试平台 psk fpga

vme（versa module eurocard）总线是一种计算机总线结构。versa总线由motorola公司专为其mc6800处理器开发设计的，vme总线是在versa总线的基础上发展起来的，主要采用了versa总线的电气标准及欧式卡（eurocard）的机械标准。vme总线在工业领域得到了广泛应用，航空、航天和军事等领域也大量采用vme总线。

在以vme为背板总线的系统中，很多功能模块作为vme从设备存在于系统中。目前，市场上有关vme从设备的专用接口芯片功能复杂，成本很高，不被广泛使用，很多vme从设备都需要自行开发vme从设备接口。本文介绍一种围绕fpga芯片设计vme总线从设备接口的技术。本文设计的基于vme的测试平台是某星载上行数据处理模块的测试平台。

图1

1 vme局部总线

1.1 vme总线的特性

vme总线是第一个独立于微处理器的总线标准，不再受限于某一生产商的处理器产品；vme总线采用主控/目标结构，总线内可以存在多个主模块，所以被称为多路处理总线；vme总线为32位计算机总线，地址/数据信号线采用非复用方式，最大传输速率可达40mps；在vme64中，vme总线扩展到64位，最大传输速率可达80mps；vme总线采用异步传输，无时钟也可协调数据传输，模块间的数据传输通过握手信号实现；vme总线能够支持16位、24位、32位寻址和8位、16位、24位、32位数据传送；vme总线支持多处理器体系，最多支持到21个处理器；vme总线支持四级仲裁请求，采用菊花链优先级队列，实现多个主设备共享总线资源。

1.2 vme总线系统结构

vme总线主要由功能模块、底板接口逻辑和四组信号总线组成，功能模块通过底板接口逻辑、利用底板信号总线互相通信。其系统结构如图1所示。

底板总线包括数据传送总线、优先级中断总线、数据传送仲裁总线和共用总线四种。vme总线的数据传输协议有两层：最底层为底板访问层，由底板接口逻辑、共用总线模块和总线仲裁模块组成；上层为数据传输层，由数据传送总线和优先级中断总线模块组成。

四类不同的设备板中包括不同的功能模块，系统控制板包括系统时钟驱动器、电源监视、仲裁、菊花链和总线定时器等功能模块；cpu板包括定位监视器、总线主控、请求器、中断处理、中断器等功能模块；存储器板和i/o设备板都包括目标和中断器等模块。

2 基于vme的星载上行数据处理模块测试平台的设计

2.1 测试平台的系统组成

星载上行数据处理模块由psk解调卡、指令译码卡和存储器加载卡及vme接口卡组成，主要用来完成上行psk副载波信号的解调、译码和处理。其中数据注入卡属于vme从设备。

对星载上行数据处理模块进行测试的平台由vme机箱、仿真vme计算机、监测设备和运行在监控计算机上的监控软件组成，用来验证上行数据处理模块的功能及vme从设备接口的设计。系统组成框图如图2所示。

上行数据处理模块所包括的功能单元均以双高度vme卡的形式安装在vme机箱中，其中数据注入板卡通过vme接口与仿真vme计算机完成数据通信。

vme机箱是提供测试模块和被测模块的机械及电气安装载体。

运行在监控计算机上的监控软件提供人机会话界面；设置测试床工作模式（自检/工作）；接收由vme仿真计算机传回的遥测参数，反映星上设备的工作状态；接收显示由vme仿真计算机传送的注入数据；接收显示检测设备发出的指令检测报告。

2.2 监测设备的设计

监测设备用来检测上行数据处理模块译码输出的指令代码，并且提供双电平状态信号，检测上行数据处理模块延时输出的控制