基于FPGA和PCI的高精度测速板卡的设计与实现
(1)空闲状态为PCI从设备的初始状态，在没有任何操作的时候，PCI从设备将始终保持这个状态；
(2)每次数据传输时首先传出地址和命令字，根据地址和命令字确定是不是对本设备的访问，并确定访问的首地址；从设备则从命令字中识别该访问是读操作还是写操作；
(3)读访问只有在信号IRDY，TRDY，DEVSEL都为低状态时才能进行；
(4)猝发传输需要通过地址递增逻辑来实现地址的自动递加；其地址递增的周期为数据周期和最后传输周期总和，在等待周期暂停递增；
(5)主从设备中任一方没有准备好，操作中都需要能够引起等待状态插入的活动；
(6)读操作还有一个中间准备过程。
那么完成本状态机需要6个状态：idle表示空闲状态；addr表示地址周期；turnad表示读转换周期；data表示数据传输周期；lasttra表示最后传输周期；wait表示等待周期；在各个状态到来时还要对中间信号、输出信号和本地信号执行相应的操作：
(1)idle，addr，turnad周期对PCI_TFRDYn和PCIDEVSELn置高电平；addr周期依据地址信号确定是否选中本机，识别是否为读操作；addr周期输出PCI_AD[3：2]对寄存器进行寻址，实现读操作。
(2)data，lasttra周期对PCI_TRDYn和PCI_DEVSELn置低电平；data，lasttra周期置DATA_EN有效并输出。
(3)addr，data，lasttra周期置奇偶校验有效。
(4)等待周期置PCI_TRDYn和PCI_DEVSELn低电平。
根据对PCI总线传输时序的分析，影响各个状态相互转化的因素是：帧同步信号PCI_FRAMEn、主设备准备好信号PCI_IRDYn、读识别信号READn。其中，READn用来标识状态addr产生的中间识别信号。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/191386.htm
3 测试平台与仿真测试
这种改进M／T数字测速及位置检测算法的硬件采用Xilinx公司的FPGAXC3S400。使用36 000刻的增量式码盘，速度环采样周期T设定为1 ms，高频时标信号的频率为40 MHz，结合PC运算的数字测速算法可以在速度O．001～150(°)／s的范围内获得±2．5×10-5 s的测速精度。与此同时，高精度动态位置检测算法可以使位置反馈的动态测量分辨率提高到10-2～10-6个脉冲当量。
对编写好的VHDL程序采用ISE进行综合，并编写测试平台，用ModelSim对其进行仿真测试。图6为PCI控制器的仿真图，图中state表示状态机在内部转换的过程，状态1表示空闲状态，状态2表示地址周期，状态4表示读转换周期，状态8表示最后传输周期，状态9表示猝发读写周期。
该I／O读操作，将地址为1的寄存器读出。这里设定I／O地址为0X200～0X20F这4个双字空间，那么在地址周期中地址0X204的2～3位寻址于寄存器的第一个双字，其后紧跟的是读的转换周期，猝发读写周期和最后一位读写周期。可以看出，这两个周期都对这个寄存器进行了读操作。
4 结语
本文介绍了使用FPGA设计和实现基于PCI总线传输的改进型M／T法测速电路，它克服了经典测速方法的几个缺点，在较大速度范围内都具有良好的精度。同时使用FPGA设计和实现了PCI从设备控制器，使得测速电路的设计与PCI总线的设计成为一个整体，节省了板上器件，也使得整个设计信号在FPGA内部流动，具有更加良好的抗干扰能力和稳定性。
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