[发明专利]基于CPCI总线的BMCH协议数据收发模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CPCI总线的BMCH协议数据收发模块，尤其是指一种计算机与外部设备之间通过BMCH协议进行数据传输的模块。在军工控制领域中，BMCH协议数据总线广泛应用于飞控计算机与导弹内部重要装置之间进行大数据量、高速度遥测信息传输的场合。同时，在导弹测试、仿真等领域，又需要通过CPCI总线实现BMCH数据与计算机之间的高速传输、采集、存储和解码。本发明属于计算机通信，计算机辅助测试及自动测试领域。

背景技术

PCI(Peripheral Components Interconnect)总线是Intel公司推出的一种标准32-bit局部总线，工作频率33MHz/66MHz，传输带宽高达133MB/266MB每秒，支持即插即用特性，系统可对设备自动进行资源分配，操作简单，使用灵活。这些优势使得PCI总线非常适合在高速计算和高速数据通讯领域中应用，现在已成为世界上应用最为广泛的标准总线。

CPCI(Compact PCI)总线是PICMG(PCI Computer Manufacturer’s Group，PCI工业计算机制造商联盟)提出的一种基于标准PCI总线的高性能总线技术。在电气、逻辑上与PCI标准完全兼容。CPCI板卡采用符合IEEE 1101.1标准的Eurocard插卡机械结构，具有3U和6U两种造型。CPCI板卡的前面板包含EMC密封圈以降低电磁干扰，使用符合IEC-1076国际标准高密度气密式针孔连接器，其2mm的金属针脚具有低感抗和阻抗，从而减少了高速CPCI总线引起的信号反射。所有的CPCI总线电气连线都在后部转接板上，因此可以在更换板卡时无需重新连线，这就使得CPCI板卡插拔具有极大的耐用性；同时板卡具有导轨和前端紧固装置支撑，卡与插槽通过针孔连接器紧密相连，具有很高的抗冲击能力。因此，CPCI总线在电信、计算机通信、工控测试、航空航天等领域有着广泛的应用。

BMCH(Bytes Multi-Channel，即字节多通道)数据传输协议主要应用于军工控制领域中，实现飞行控制计算机与导弹内部重要装置之间数字遥测信息的大数据量、高速度、长时间的传输，通过BMCH数据传输协议可以检测导弹内部数字遥测设备的正确性，对导弹的整体性能起到关键作用，因此，在当前军工生产及测试领域得到了越来越广泛的应用。BMCH数据传输协议为全双工数据传输，可进行独立的数据收发。单向采用8位并行地址/数据传输模式，另有三路时序控制信号，协议结构简单，传输速度快、信息量大，具有较高的可靠性。因此，研制一种高可靠性、高速的BMCH协议收发模块，将对军工生产和测试领域的进步起到极大地促进作用。

但是，在当前的BMCH协议数据收发模块中，一方面，由于外部设备与计算机之间的BMCH协议数据量很大，然而受限于计算机总线的读写速度，因此无法做到数据流的连续收发，只有在传输模块上配置大容量存储器作为缓冲，才能实现此功能；另一方面，当前市场上还没有专用的BMCH协议数据传输模块，通常的实现方法是采用数字IO量收发模块模拟BMCH协议的收发功能，但同时需要对每一路IO量进行隔离调理，并且BMCH协议的收发时序的很难配合好。因此，当前的BMCH数据收发模块不仅设计复杂、成本高，同时功能性较差，在需要实时、大量数据传输的场合下非常容易出现丢帧的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于计算机CPCI总线的BMCH协议数据收发模块。该模块利用FPGA芯片和信号调理电路，实现BMCH协议的数据传输规范；采用符合PICMG CompactPCI Specifications Rev1.0标准的CPCI总线实现收发模块与计算机之间的高速数据传输，完全支持符合PCI Specification version 2.2标准的32-bit，33MHzPCI总线电气规范。最终实现外部设备与计算机之间的BMCH协议数据的连续、高效、稳定的收发功能。

本发明是开发一种基于计算机CPCI总线的BMCH协议数据收发模块，组成包括一硬件模块和一FPGA模块。

其中硬件模块包括：

1)一阻抗控制电路板，包含焊接于此电路板上的电子元器件，共同构成了本发明的核心硬件电路。阻抗控制电路板用于实现本发明中各组成电子元器件之间电气信号的高速、低损耗、短距离传输；所述的电路板上的若干电子元器件用于实现本发明的各项逻辑功能，具体包括以下五个单元：