一种总线转接电路和控制方法技术

本发明专利技术涉及计算机技术领域，特别涉及一种总线转接电路和控制方法。使用标准计算机主板取代原先的独立式主控制器，将计算机主板上的PCI/PCIe总线转换成了仪器专用的PXI/PXIe总线，数字逻辑单元U1，通过金手指F1连接主板的PCI/PCIe总线插槽，数字逻辑单元U1把PCI/PCIe信号，转化为PXI/PXIe后，发给连接器L1。降低了整体成本、减少整机体积和重量、降低整机功耗。降低整机功耗。降低整机功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种总线转接电路和控制方法


[0001]本专利技术涉及计算机
，特别涉及一种总线转接电路和控制方法。

技术介绍

[0002]PXI/PXIe总线是一种为测试测量仪器类应用专门设计的总线。一套标准的完整PXI/PXIe系统一般由PXI/PXIe控制器模块、PXI/PXIe插槽背板以及扩展模块等三部分组成。相比常见的PCI/PCIe总线，PXI/PXIe总线针对测试测量应用对PCI/PCIe总线的物理结构和电气信号均进行了改进，使其更适合测试测量应用中使用，尤其是将扩展模块（包括控制器模块）与PXI/PXIe背板之间的物理接口进行了改进，使得其更易于插拔和更换，便于工业测试中快速更换模块，提高整体测试效率。
[0003]标准的PXI/PXIe总线结构配合示意图如图1所示，其中，PXI/PXIe控制器模块和扩展模块互相平行，均与PXI/PXIe背板呈垂直关系；PXI/PXIe控制器模块与背板的零号槽位（即控制器槽）通过专用的连接器进行连接；PXI/PXIe扩展模块可与背板的1~7号扩展槽位（可插在任意一个扩展槽位，根据背板扩展能力不同可具有多个功能相同或者相类似的扩展槽位）通过专用的连接器进行连接。PXI/PXIe控制器模块和PXI/PXIe扩展模块通过背板上的PXI/PXIe总线进行通讯。三者共同组成为一个完整的PXI/PXIe总线仪器系统。
[0004]标准的PXI/PXIe控制器模块为独立的模块式设计，需要按照专门的标准设计和生产，因此成本非常高而且标准的PXI/PXIe结构设计的整机功耗较大，需要独立电源，行业内通常增加整机和体积和重量集成内置电源或者外置电源模块。
[0005]总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。从PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转接的实现首先要实现信号的转接。
[0006]因此，本领域技术人员需要一种总线转接电路和控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，实现PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转接。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供：一种总线转接电路和控制方法。
[0008]本专利技术提供的一种用于总线转接的硬件电路，包括有电源控制单元PU1和电源控制单元PU2，数字逻辑单元U1，时钟控制单元U2,可编程存储器U3 ,还包括有金手指F1， 连接器L1。
[0009] 电源控制单元PU1的管脚VIN与主板上的PCI/PCIe总线插槽的PV5A管脚连接，获得5V电源， 电源控制单元U1整流后可以提供稳定的5V电源。
[0010]电源控制单元PU2的管脚VIN与主板上的PCI/PCIe总线插槽的PV3V3A管脚连接，获得3.3V电源， 电源控制单元U1整流后可以提供稳定的3.3V电源。
[0011]时钟控制单元U2的管脚4和管脚4连接PU1，获得5V 电源。时钟控制单元U2保证
PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转接的时间同步。
[0012]数字逻辑单元U1是实现PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转接核心部件，数字逻辑单元U1，通过金手指连接主板的PCI/PCIe总线插槽，数字逻辑单元U1把PCI/PCIe 信号，转化为PXI/PXIe后，发给连接器L1,可编程存储器U3 从来存储地址等相关信息。 数字逻辑单元U1从可编程存储器U3加载存储地址等相关信息。
[0013]可编程存储器U3用于存储数字逻辑单元U1和时钟控制单元U2数据，协助系统完成总线转接。
[0014]连接器L1，通常设计为公端连接器，可以外接扩展卡，从而实现2~8路不等的PXI总线的转换和控制。
[0015]本专利技术的技术原理主要是：使用标准计算机主板取代原先的独立式主控制器，巧妙地将计算机主板上的PCI/PCIe总线转换成了仪器专用的PXI/PXIe总线，实现了在自带PCI/PCIe槽位的主板上扩展出PXI/PXIe总线槽位。
[0016]计算机主板是整个系统的控制核心，是用于取代标准PXI/PXIe总线中的独立式控制器模块，计算机主板配置有PCI/PCIe总线插槽，金手指F1，可插接到主板的PCI/PCIe总线插槽。数字逻辑单元U1对计算机主板自带的PCI/PCIe信号的引出，经过滤波，信号放大等处理，以便将有效通讯信号传出，从而最终实现PXI/PXIe扩展模块到主板的信号通信。
[0017]总线都有共享性质。如果总线在给定时间空闲，总线上的某些设备必须驱动一些信号到稳定状态。这些信号是地址/数据行、命令/ 字节启用功能和有效的奇偶校验。如果没有设备请求使用总线。数字逻辑单元U1分配总线的所有权，以便总线信号在空闲状态下从不浮动。
[0018]数字逻辑单元U1默认6个总线时钟输出和一个 PCI总线时钟输入， 数字逻辑单元U1的M66EN，PIN脚通过金手指连接slot的M66EN。 总线时钟时钟状态 这取决于slot的 M66EN 的电平的高低。
[0019]当总线负载较多时，需要外置数字逻辑单元U2，外置数字逻辑单元U2供四种不同的 PCI 时钟频率： 25 MHZ 33 MHZ 50 MHZ和 66MHz。满足不同PXI/PXIe需要。
[0020]数字逻辑单元U1有两种模式分配所有权。默认模式是最后一个总线主机断言 GNT。在这种模式下，一旦一个PCI/PCIe或PXI/PXIe设备完成了其事务，数字逻辑单元U1将总线主维护为 GNT，直到另一个设备请求使用总线，导致仲裁者从当前总线所有者中删除 GNT，并将其授予新的请求者。
[0021]数字逻辑单元U1 可以第二模式配置为自动模式。在此模式下，如果没有其他设备的 REQ，数字逻辑单元U1 将从当前总线所有者中移除 GNT，并将稳定的模式驱动到所需的线路上。
[0022]从PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线的转接是主要是转换控制信号，时序信号和地址信号。
[0023]因为PXI继承了PCI的控制信号，PXI是以PCI(Peripheral Component Interconnect)及CompactPCI为基础再加上一些PXI特有的信号组合而成的一个架构。同时地址是提前预设的，因此时序信号的同步是关键。
[0024]具体实现过程方法参考图一， 数字逻辑单元U1实现总线转接和时钟同步功能。
[0025]数字逻辑单元U1获得PCI/PCIe信号和时序信号，经过逻辑运算生成PXI/PXIe信
号，实现PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转接。
[0026]本专利技术的技术效果和优点：实现了主板原有自带的PCI/PCIe插槽，通过信号转化实现PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转接，从而实现了可达到以下有益效果：1、实现了更低成本的PXI/PXIe仪器系统。由于本专利技术，原先仅具有PCI/PCIe插槽的计算机主板，其自带CPU/芯片组、再加上内存硬盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种总线转接电路，其特征在于，包括电源控制单元（PU1），电源控制单元（PU2）和数字逻辑单元（U1），时钟控制单元（U2）和可编程存储器（U3），金手指（F1）， 连接器（L1），所述电源控制单元（PU1）和所述电源控制单元（PU2）为所述数字逻辑单元（U1），所述时钟控制单元（U2）和所述可编程存储器（U3），所述金手指（F1），所述连接器（L1）供电。2.根据权利要求1所述的一种总线转接电路，其特征在于，所述电源控制单元（PU1）提供5V电压。3.根据权利要求1所述的一种总线转接电路，其特征在于，所述电源控制单元（PU2）提供3.3V电压。4.根据权利要求1所述的一种总线转接电路，其特征在于，所述数字逻辑单元（U1）实现PCI/PCIe总线到PXI/PXIe总线转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小龙，刘晓坤，罗雅，张明，
申请(专利权)人：昆芯国仪科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：