一种基于FPGA的可重构PCI输入输出卡的制作方法

本技术涉及工业控制及半导体设备，特别是一种基于fpga的可重构pci输入输出卡。

背景技术：

1、半导体分选设备在半导体测试过程中扮演着机械手的作用，所以业内也称之为handler，是半导体测试环节的三大核心设备之一；分析报告表明在整个半导体测试环节中handler的设备投入占比约为20%；在测试任务中它与测试机(半导体测试环节的另一类主要设备)协同工作：handler将待测的半导体器件有序的送往测试站点给测试机测试，待测试完毕还需将已测的半导体器件按照测试机给出的测试结果进行产品优劣及性能等级的区分，有时还完成封包、封管的工作；此外，现代的handler多数还集成了半导体器件的外观检测功能；总之，handler是一种功能复杂的设备，同时作为主要任务是运送、摆放半导体器件的设备，受器件本身的外形尺寸等因素的影响，handler很大程度上也是一种高度定制化的设备；

2、基于pci模块的输入输出板卡（以下简称io卡）在工业控制等领域中有着广泛的应用，它一般使用一块pci模块桥接芯片加一些扩展芯片组成，基于pci模块的io卡尤为适于handler的应用；

3、但是一方面在pci模块长期的发展过程中，衍生了许多的pci模块桥接芯片，因为这些桥接芯片设备侧不同的数据位宽或是不用的应用实例的选用使得基于pci模块的io卡的外设侧其数据位宽不统一，存在一些兼容性方面的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于fpga的可重构pci输入输出卡，实现了io卡的灵活且可重构的功能。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于fpga的可重构pci输入输出卡，包括pci模块、fpga模块以及connector模块；pci模块与fpga模块pci总线连接，fpga模块与connector模块之间设置有具有电平转换功能的双向缓冲器，该双向缓冲器的sb端与connector模块相连，该双向缓冲器的sa端和oe端与fpga模块相连；

3、fpga模块内部包括的电路有：ctrl_unit、iram、oram、第一选择器imux、第二选择器omux、dpu和iout；

4、ctrl_unit是fpga模块的核心控制模块，ctrl_unit与pci模块相连;

5、exti_reg是外部中断寄存器，exti_reg被置于ctrl_unit内部，与imux的输出端之一相连；

6、iram包括iram32、iram16、iram8，所述iram32、iram16、iram8分别是32、16、8位的ram单元；

7、oram包括oram32、oram16、oram8，所述oram32、oram16、oram8是32、16、8位的ram单元；

8、第一选择器imux的选择端子与ctrl_unit相连，输出信号与exti_reg、iram32、iram16、iram8相连，输入信号di与ioutn相连；

9、第二选择器omux的选择端子与ctrl_unit相连，输入信号与oram32、oram16、oram8相连，输出信号do[n..0]与dpu相连；

10、dpu为数据处理单元，数据处理单元的数据输入端口与第二选择器omux相连，输出信号与ioutn相连，另外数据处理单元的配置端口与ctrl_unit相连；

11、iout0为带锁存功能的双向数据端口，双向数据端口的115端子与buf0的sa相连，双向数据端口的112端子与dpu相连，双向数据端口的114端子是数据方向控制端口与ctrl_unit相连；

12、buf0为sb与io卡的输出连接器相连，其dir端与fpga模块相连，在fpga模块内部连接ctrl_unit,buf0的oe端也与fpga模块相连，在fpga模块内部连接ctrl_unit。

13、在一较佳的实施例中，所述iram32、iram16、iram8的写入端口与imux的输出端之一相连，读出端口与crtl_unit相连。

14、在一较佳的实施例中，所述oram32、oram16、oram8的写入端口与crtl_unit相连，读出端口与omux的输入端之一相连。

15、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：运用fpga的特性构建一些可快速访问的双口ram，通过有选择的操作这些双口ram控制外设或是与外设进行交互，这些双口ram可以分成读、写两组，每组由8、16、32bit三种不同位宽的ram各一个组成；运用fpga的io口均可配置为双向三态口的特点结合外置的输入输出缓冲器可将任一一位端口配置为双向口；如此实现了一种非常灵活的可重构的io卡；选用电平转换型的外置输入输出缓冲器还可以一定程度上完成与外部设备之间的电平匹配。

技术特征：

1.一种基于fpga的可重构pci输入输出卡，其特征在于，包括pci模块、fpga模块以及connector模块；pci模块与fpga模块通过pci总线连接，fpga模块与connector模块之间设置有具有电平转换功能的双向缓冲器，该双向缓冲器的sb端与connector模块相连，该双向缓冲器的sa端和oe端与fpga模块相连；

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的可重构pci输入输出卡，其特征在于，所述iram32、iram16、iram8的写入端口与imux的输出端之一相连，读出端口与crtl_unit相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于fpga的可重构pci输入输出卡，其特征在于，所述oram32、oram16、oram8的写入端口与crtl_unit相连，读出端口与omux的输入端之一相连。

技术总结本技术提供了一种基于FPGA的可重构PCI输入输出卡，PCI模块、FPGA模块以及connector模块；PCI模块与FPGA模块通过PCI总线连接，FPGA模块与connector模块之间设置有具有电平转换功能的双向缓冲器，该双向缓冲器的SB端与connector模块相连，该双向缓冲器的SA端和OE端与FPGA模块相连；应用本技术方案可实现IO卡的灵活且可重构的功能。技术研发人员：林少松,林康生,陈仕铭受保护的技术使用者：福州派利德电子科技有限公司技术研发日：20231114技术公布日：2024/7/11