摘要； 本文从设计角度总结了微机系统中PCI总线的特点 ,设计了一款包括配置空间和I/O空间的PCI接口芯片，并通过FPGA器件进行读写验证。通过实现PCI协议的重要子集，验证了用FPGA器件进行PCI接口设计的简易可行性，为进一步实现更多更全的协议功能奠定了坚实基础。
关键词； PCI FPGA
1、引言
PCI总线是面向多媒体技术的高性能局部总线。它通过将微机处理器 /存储器与外围控制部件、外围附加卡进行高度互连，保证了系统各部件之间的可靠高效数据传输。由于其高性能，高效率以及与现有标准的兼容性和预留发展空间，广泛应用于各种计算机系统中。但相对于其他总线，PCI总线概念复杂，规则繁多，要求严格，所以开发基于PCI总线的接口卡具有一定挑战性。笔者通过对协议的深入了解，设计了本款接口芯片，实现了接口与系统之间的读写数据传输，并通过了验证。
2、正文
2.1、PCI总线数据传输
PCI数据传送的地址空间有三类：配置空间，I/O空间和存储器空间。配置空间可在系统自举时访问，也可专门访问。系统复位时，便知接口配置情况，由此枚举PCI总线上的各种设备，并根据设备要求自动配置存储器和I/O的地址空间。
本文中设计遵循以下传送协议：主机系统准备进行一个读 /写周期时,先使FRAMEn信号有效 ,则地址被驱动到AD总线上 ,同时交易类型声明被驱动到CBEn总线上(地址和交易类型声明的命令仅有效一个时钟周期)。目标接口收到FRAMEn信号后有效DEVSELn进行响应，表示PCI总线上的主从设备握手成功。下一时钟来到时系统发出IRDYn信号，表示数据已发送至AD总线（写）或AD总线已做好接收数据的准备。目标接口接到IRDYn命令后有效TRDYn表示板卡已做好接收数据的准备（写）或板卡已将数据传送至AD总线（读）。在交易中系统无效了IRDYn信号或从设备无效了TRDYn信号则进入等待状态并且暂停交易,只有检测到两者同时有效时AD总线上才能传输数据。当处于数据交换状态中时 ,一旦目标接口检测到系统无效了FRAMEn（系统要求结束进程）或系统检测到STOPn信号（从设备要求中止进程），则在下一时钟周期停止数据交易 ,同时在进入空闲状态前TRDYn和DEVSELn无效。
2.2、接口硬件设计
本设计主要任务是实现PCI卡配置空间和I/O空间与系统之间数据通讯。系统开机能自动监测PCI卡，读取配置空间信息，进行I/O地址空间映射分配。
首先在设计中进行模块划分：本设计分为三个模块写，并列的两个模块是读文件ptr和写文件ptw，分别进行配置空间和I/O空间读写功能实现。另编写顶层文件top将读写文件衔接。
(1)配置空间设计：配置空间是容量为256字节并具有特定纪录结构或模型的地址空间。该空间分为头标区和设备有关区两部分。头标区长度是64字节，该区的各个字段用来唯一的识别设备，并使设备能以一般方法控制。本文中实现的是头标区前20字节,具体定义如表1所示：
设备识别
本文关键字：接口 接口电路，单元电路 - 接口电路
