基于PCI Express總線的同步時鐘卡的設計與實現

陳永志，魏豐，王旭東

（華中科技大學 自動化學院，湖北 武漢 430074）

基于PCI Express總線的同步時鐘卡的設計與實現

陳永志，魏豐，王旭東

（華中科技大學 自動化學院，湖北 武漢 430074）

本文介紹了一種基于PCI Express（簡稱PCI-E）總線的同步時鐘卡的設計與實現，簡要敘述了自行研發的PCI-E同步時鐘卡的系統架構及工作原理。基于本卡小批量數據傳輸和響應中斷的特點，提出一種用CH367芯片聯合單片機、雙口RAM、CPLD等芯片來設計GPS同步時鐘卡的硬件設計方案，并用VC++開發設計應用軟件用于滿足時間的測試與顯示需求。測試結果證明同步時鐘卡工作穩定，保證了數據傳輸的連續性和完整性。

PCI Express總線；CH367；小批量數據；同步時鐘卡

時間是基礎研究、科技實驗和自動控制系統等領域的一個非常重要的參數，它為電力自動化系統中的時序計量提供了至關重要的時間基準[1]。電力系統中的故障錄波和故障診斷等，需要毫秒級的精確時間計量。為了實現系統中各個設備之間時間的一致性和準確性，系統中配備時鐘源進行授時，同步時鐘卡從時鐘源獲取高精度的時間，使系統中各個設備與主機時鐘源保持高精度的同步。

同步時鐘卡采用PCI-E總線的方式，PCI-E總線具有點對點串行互聯，雙通道、高帶寬、傳輸速度快的特點，總線性能的優勢是非常明顯的[2-3]。由于同步時鐘卡傳輸的數據量小，速度快的特點，本設計沒有采用應用廣泛的PCI-E總線專用橋接芯片PEX系列，而是運用一種新型的橋接芯片CH367來簡化總線驅動并加以實現，從而大大簡化硬件設計難度和制作成本。……