CN206321978U - 基于cpci总线的8通道的iic扩展板 - Google Patents

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CN206321978U CN201621317943.8U CN201621317943U CN206321978U CN 206321978 U CN206321978 U CN 206321978U CN 201621317943 U CN201621317943 U CN 201621317943U CN 206321978 U CN206321978 U CN 206321978U
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Abstract

一种基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板,具有PCI电路;该电路的输入端接FPGA电路的输出端;串行接口驱动电路,该电路的输出端接FPGA电路的输入端;本装置设计合理、结构简单、外围元器件少、成本低、数据处理速度快、设备物联能力强、具有高速数据传输能力,可推广应用到通信电路外设与主控制设备连接设备领域。

Description

基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板
技术领域
本实用新型属于集成电路技术领域,具体涉及到一种基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板。
背景技术
随着微电子、通信技术的发展,主流测量控制系统已形成以计算机测控系统和嵌入式测控系统为主。主流的测量控制系统中,我们经常要用到CPCI总线。CPCI总线有一些优点:总线空间与处理器空间隔离;可扩展性较好;具有动态配置机制即插即用;总线带宽较宽;具有共享总线机制;具有中断机制。CPCI总线已被广泛使用,CPCI总线已形成一种标准,人们广泛使用CPCI总线扩展一些功能板卡。
IIC扩展板出现的较早,已被人们广泛使用于测量,控制,数据传输中。目前,基于IIC扩展板的外设较多,然而,将IIC扩展板的外设连接到主控设备时,常常会出现主控设备的串口通道不足,无法连接到主控设备的问题。
这些外设要连接到主控设备常用的做法是:首先,添加主控器模块,扩充串口通道;其次,两个主控器之间通过连接线互连起来。这种做法有一些不足:电路比较复杂,增加了模块及连线;成本增加;维护费力费时,电路连线较多,不利于查找问题;系统功耗增加。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述通信外设的不足,提供一种设计合理、结构简单、外围元器件少、成本低、数据处理速度快、设备物联能力强、具有高速数据传输能力的基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板。
解决上述技术问题采用的技术方案是:具有:对装置进行控制的FPGA电路;PCI电路;该电路的输入端接FPGA电路的输出端;串行接口驱动电路,该电路的输出端接FPGA电路的输入端。
本实用新型的FPGA电路为:集成电路U1的137脚~139脚、141脚~146脚、149脚~152脚、160脚~165脚、169脚~171脚、173脚~176脚、179脚~182脚、187脚~189脚、191脚~193脚、195脚、197脚、198脚、207脚、70脚~67脚、64脚、63脚、61脚~57脚、48脚~43脚、41脚~39脚、36脚~30脚、15脚~13脚、11脚、10脚、8脚、6脚~1脚、56脚接串行接口驱动电路,集成电路U1的105脚、117脚、107脚、108脚、110脚、112脚~116脚、106脚、118脚、120脚、127脚、128脚、133脚、104脚、103脚、86脚~89脚、92脚、94脚~96脚、80脚~82脚、101脚、99脚、97脚、77脚~74脚接PCI电路,集成电路U1的23脚接晶振Y1的4脚,集成电路U1的121脚、26脚、123脚、21脚、22脚、125脚、126脚、20脚、17脚、18脚、16脚、19脚依次接连接器J1的2脚~13脚,集成电路U1的190脚、178脚、79脚、66脚、53脚、157脚、51脚、155脚接1.2V电源,集成电路U1的7脚、29脚、42脚、166脚、172脚、183脚、194脚、202脚、109脚、122脚、136脚、148脚、62脚、71脚、83脚、91脚、98脚接3V电源,集成电路U1的100脚、111脚、9脚、25脚、156脚、154脚、158脚、52脚、50脚、54脚接地,晶振Y1的1脚接3V电源、3脚接地,连接器J1的1脚接地;集成电路U1的型号为EP2C20Q240C6,晶振Y1的型号为JHY50M。
本实用新型的串行接口驱动电路为:集成电路U3的9脚和19脚接连接器J3的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的137脚~139脚和141脚~146脚,连接器J3的3脚接地,集成电路U4的9脚和19脚接连接器J4的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的149脚~152脚和160脚~165脚,连接器J4的3脚接地,集成电路U5的9脚和19脚接连接器J5的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的169脚~171脚、173脚~176脚、179脚~182脚,连接器J5的3脚接地,集成电路U6的9脚和19脚接连接器J6的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的187脚~189脚、191脚~193脚、195脚、197脚、198脚、207脚,连接器J6的3脚接地,集成电路U7的9脚和19脚接连接器J7的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的70脚~67脚、64脚、63脚、61脚~58脚,连接器J7的3脚接地,集成电路U8的9脚和19脚接连接器J8的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的57脚、48脚~43脚和41脚~39脚,连接器J8的3脚接地,集成电路U9的9脚和19脚接连接器J9的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的36脚~30脚和15脚~13脚,连接器J9的3脚接地,集成电路U10的9脚和19脚接连接器J10的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的11脚、10脚、8脚、6脚~1脚、56脚,连接器J10的3脚接地;集成电路U3~集成电路U10的型号为CH453D。
本实用新型的PCI电路为:集成电路U2的131脚~117脚、114脚、86脚、87脚、94脚~92脚、142脚、157脚~155脚、144脚、160脚、139脚、90脚、148脚、145脚、136脚、53脚、137脚、138脚依次接集成电路U1的105脚、117脚、107脚、108脚、110脚、112脚~116脚、106脚、118脚、120脚、127脚、128脚、133脚、104脚、103脚、86脚~89脚、92脚、94脚~96脚、80脚~82脚、101脚、99脚、97脚、77脚~74脚,集成电路U2的51脚~46脚、43脚、42脚、40脚~36脚、34脚~31脚、15脚~8脚、5脚~2脚、175脚~172脚、41脚、30脚、16脚、6脚、17脚、18脚、21脚、23脚、22脚、24脚、29脚、7脚、168脚、167脚、26脚、25脚、52脚、171脚、172脚、169脚、170脚依次接连接器J2的57脚~5脚,集成电路U2的1脚、20脚、28脚、35脚、45脚、62脚、70脚、89脚、99脚、109脚、116脚、133脚、141脚、147脚、162脚接3V电源,集成电路U2的19脚、27脚、44脚、61脚、69脚、88脚、108脚、115脚、132脚、140脚、176脚、161脚接地,连接器J2的4脚~1脚接地;集成电路U2的型号为PCI9054。
由于本实用新型采用了FPGA电路、PCI电路、串行接口驱动电路,FPGA电路启动PCI局部总线的控制逻辑和8通道串行接口驱动的控制逻辑并接收外部传来的数据,串行接口驱动电路将数据输出,本装置设计合理、结构简单、外围元器件少、成本低、数据处理速度快、设备物联能力强、具有高速数据传输能力,可推广应用到通信电路外设与主控制设备连接设备领域。
附图说明
图1是本实用新型的电气原理方框图。
图2是图1中FPGA电路的电子线路原理图。
图3是图1中串行接口驱动电路的电子电路原理图。
图4是图1中PCI电路的电子线路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明,但本实用新型不限于这些实施例。
实施例1
在图1中,本实用新型基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板由FPGA电路、PCI电路、串行接口驱动电路连接构成,PCI电路的输入端接FPGA电路的输出端,串行接口驱动电路的输出端接FPGA电路的输入端。
在图2中,本实施例的FPGA电路由集成电路U1、晶振Y1、连接器J1连接构成,集成电路U1的型号为EP2C20Q240C6,晶振Y1的型号为JHY50M。集成电路U1的137脚~139脚、141脚~146脚、149脚~152脚、160脚~165脚、169脚~171脚、173脚~176脚、179脚~182脚、187脚~189脚、191脚~193脚、195脚、197脚、198脚、207脚、70脚~67脚、64脚、63脚、61脚~57脚、48脚~43脚、41脚~39脚、36脚~30脚、15脚~13脚、11脚、10脚、8脚、6脚~1脚、56脚接串行接口驱动电路,集成电路U1的105脚、117脚、107脚、108脚、110脚、112脚~116脚、106脚、118脚、120脚、127脚、128脚、133脚、104脚、103脚、86脚~89脚、92脚、94脚~96脚、80脚~82脚、101脚、99脚、97脚、77脚~74脚接PCI电路,集成电路U1的23脚接晶振Y1的4脚,集成电路U1的121脚、26脚、123脚、21脚、22脚、125脚、126脚、20脚、17脚、18脚、16脚、19脚依次接连接器J1的2脚~13脚,集成电路U1的190脚、178脚、79脚、66脚、53脚、157脚、51脚、155脚接1.2V电源,集成电路U1的7脚、29脚、42脚、166脚、172脚、183脚、194脚、202脚、109脚、122脚、136脚、148脚、62脚、71脚、83脚、91脚、98脚接3V电源,集成电路U1的100脚、111脚、9脚、25脚、156脚、154脚、158脚、52脚、50脚、54脚接地,晶振Y1的1脚接3V电源、3脚接地,连接器J1的1脚接地。
在图3中,本实施例的串行接口驱动电路由集成电路U3~集成电路U10、连接器J3~连接器J10连接构成,集成电路U3~集成电路U10的型号为CH453D。集成电路U3的9脚和19脚接连接器J3的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的137脚~139脚和141脚~146脚,连接器J3的3脚接地,集成电路U4的9脚和19脚接连接器J4的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的149脚~152脚和160脚~165脚,连接器J4的3脚接地,集成电路U5的9脚和19脚接连接器J5的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的169脚~171脚、173脚~176脚、179脚~182脚,连接器J5的3脚接地,集成电路U6的9脚和19脚接连接器J6的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的187脚~189脚、191脚~193脚、195脚、197脚、198脚、207脚,连接器J6的3脚接地,集成电路U7的9脚和19脚接连接器J7的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的70脚~67脚、64脚、63脚、61脚~58脚,连接器J7的3脚接地,集成电路U8的9脚和19脚接连接器J8的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的57脚、48脚~43脚和41脚~39脚,连接器J8的3脚接地,集成电路U9的9脚和19脚接连接器J9的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的36脚~30脚和15脚~13脚,连接器J9的3脚接地,集成电路U10的9脚和19脚接连接器J10的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的11脚、10脚、8脚、6脚~1脚、56脚,连接器J10的3脚接地。
在图4中,本实施例的PCI电路由集成电路U2、连接器J2连接构成,集成电路U2的型号为PCI9054。集成电路U2的131脚~117脚、114脚、86脚、87脚、94脚~92脚、142脚、157脚~155脚、144脚、160脚、139脚、90脚、148脚、145脚、136脚、53脚、137脚、138脚依次接集成电路U1的105脚、117脚、107脚、108脚、110脚、112脚~116脚、106脚、118脚、120脚、127脚、128脚、133脚、104脚、103脚、86脚~89脚、92脚、94脚~96脚、80脚~82脚、101脚、99脚、97脚、77脚~74脚,集成电路U2的51脚~46脚、43脚、42脚、40脚~36脚、34脚~31脚、15脚~8脚、5脚~2脚、175脚~172脚、41脚、30脚、16脚、6脚、17脚、18脚、21脚、23脚、22脚、24脚、29脚、7脚、168脚、167脚、26脚、25脚、52脚、171脚、172脚、169脚、170脚依次接连接器J2的57脚~5脚,集成电路U2的1脚、20脚、28脚、35脚、45脚、62脚、70脚、89脚、99脚、109脚、116脚、133脚、141脚、147脚、162脚接3V电源,集成电路U2的19脚、27脚、44脚、61脚、69脚、88脚、108脚、115脚、132脚、140脚、176脚、161脚接地,连接器J2的4脚~1脚接地。
本实用新型的工作原理如下:
系统上电,首先,集成电路U1开始初始化工作,完成FPGA的硬件配置工作:包括PCI局部总线的控制逻辑,8通道串行接口驱动的控制逻辑。此后,电路进入正常工作状态。
首先,集成电路U1等待接收从外部传来的数据。集成电路U1启动8通道串行接口驱动的控制逻辑。数据信号从连接器J3的2脚输出,输入到集成电路U8的10脚,经过集成电路U3的处理,数据信号从集成电路U3的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J4的2脚输出,输入到集成电路U4的10脚,经过集成电路U4的处理,数据信号从集成电路U4的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J5的2脚输出,输入到集成电路U5的10脚,经过集成电路U5的处理,数据信号从集成电路U5的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J6的2脚输出,输入到集成电路U6的10脚,经过集成电路U6的处理,数据信号从集成电路U6的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J7的2脚输出,输入到集成电路U7的10脚,经过集成电路U7的处理,数据信号从集成电路U7的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J8的2脚输出,输入到集成电路U8的10脚,经过集成电路U8的处理,数据信号从集成电路U8的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J9的2脚输出,输入到集成电路U9的10脚,经过集成电路U9的处理,数据信号从集成电路U9的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1;或数据信号从连接器J10的2脚输出,输入到集成电路U10的10脚,经过集成电路U10的处理,数据信号从集成电路U10的1脚~5脚、23脚、24脚、26脚~28脚输出,输入到集成电路U1。
其次,集成电路U2启动PCI局部总线的控制逻辑,将接收的数据发送出去。数据信号从集成电路U1的105脚~108脚、110脚、112脚~118脚、120脚、127脚、128脚、133脚输出,输入到集成电路U2,经过集成电路U2总线变换处理,数据输出到连接器J2的26脚~57脚,从连接器J2输出数据。

Claims (4)

1.一种基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板,其特征在于:具有:
对装置进行控制的FPGA电路;
PCI电路;该电路的输入端接FPGA电路的输出端;
串行接口驱动电路,该电路的输出端接FPGA电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板,其特征在于所述的FPGA电路为:集成电路U1的137脚~139脚、141脚~146脚、149脚~152脚、160脚~165脚、169脚~171脚、173脚~176脚、179脚~182脚、187脚~189脚、191脚~193脚、195脚、197脚、198脚、207脚、70脚~67脚、64脚、63脚、61脚~57脚、48脚~43脚、41脚~39脚、36脚~30脚、15脚~13脚、11脚、10脚、8脚、6脚~1脚、56脚接串行接口驱动电路,集成电路U1的105脚、117脚、107脚、108脚、110脚、112脚~116脚、106脚、118脚、120脚、127脚、128脚、133脚、104脚、103脚、86脚~89脚、92脚、94脚~96脚、80脚~82脚、101脚、99脚、97脚、77脚~74脚接PCI电路,集成电路U1的23脚接晶振Y1的4脚,集成电路U1的121脚、26脚、123脚、21脚、22脚、125脚、126脚、20脚、17脚、18脚、16脚、19脚依次接连接器J1的2脚~13脚,集成电路U1的190脚、178脚、79脚、66脚、53脚、157脚、51脚、155脚接1.2V电源,集成电路U1的7脚、29脚、42脚、166脚、172脚、183脚、194脚、202脚、109脚、122脚、136脚、148脚、62脚、71脚、83脚、91脚、98脚接3V电源,集成电路U1的100脚、111脚、9脚、25脚、156脚、154脚、158脚、52脚、50脚、54脚接地,晶振Y1的1脚接3V电源、3脚接地,连接器J1的1脚接地;集成电路U1的型号为EP2C20Q240C6,晶振Y1的型号为JHY50M。
3.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板,其特征在于所述串行接口驱动电路为:集成电路U3的9脚和19脚接连接器J3的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的137脚~139脚和141脚~146脚,连接器J3的3脚接地,集成电路U4的9脚和19脚接连接器J4的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的149脚~152脚和160脚~165脚,连接器J4的3脚接地,集成电路U5的9脚和19脚接连接器J5的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的169脚~171脚、173脚~176脚、179脚~182脚,连接器J5的3脚接地,集成电路U6的9脚和19脚接连接器J6的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的187脚~189脚、191脚~193脚、195脚、197脚、198脚、207脚,连接器J6的3脚接地,集成电路U7的9脚和19脚接连接器J7的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的70脚~67脚、64脚、63脚、61脚~58脚,连接器J7的3脚接地,集成电路U8的9脚和19脚接连接器J8的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的57脚、48脚~43脚和41脚~39脚,连接器J8的3脚接地,集成电路U9的9脚和19脚接连接器J9的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的36脚~30脚和15脚~13脚,连接器J9的3脚接地,集成电路U10的9脚和19脚接连接器J10的1脚和2脚、25脚接5V电源、11脚接地、5脚~1脚和28脚~23脚依次接集成电路U1的11脚、10脚、8脚、6脚~1脚、56脚,连接器J10的3脚接地;集成电路U3~集成电路U10的型号为CH453D。
4.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的8通道的IIC扩展板,其特征在于所述的PCI电路为:集成电路U2的131脚~117脚、114脚、86脚、87脚、94脚~92脚、142脚、157脚~155脚、144脚、160脚、139脚、90脚、148脚、145脚、136脚、53脚、137脚、138脚依次接集成电路U1的105脚、117脚、107脚、108脚、110脚、112脚~116脚、106脚、118脚、120脚、127脚、128脚、133脚、104脚、103脚、86脚~89脚、92脚、94脚~96脚、80脚~82脚、101脚、99脚、97脚、77脚~74脚,集成电路U2的51脚~46脚、43脚、42脚、40脚~36脚、34脚~31脚、15脚~8脚、5脚~2脚、175脚~172脚、41脚、30脚、16脚、6脚、17脚、18脚、21脚、23脚、22脚、24脚、29脚、7脚、168脚、167脚、26脚、25脚、52脚、171脚、172脚、169脚、170脚依次接连接器J2的57脚~5脚,集成电路U2的1脚、20脚、28脚、35脚、45脚、62脚、70脚、89脚、99脚、109脚、116脚、133脚、141脚、147脚、162脚接3V电源,集成电路U2的19脚、27脚、44脚、61脚、69脚、88脚、108脚、115脚、132脚、140脚、176脚、161脚接地,连接器J2的4脚~1脚接地;集成电路U2的型号为PCI9054。
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