2．1．4 可编程逻辑电路
    可编程逻辑电路是系统控制器设计中的重点。由于模块的小型化要求，CPU模块在设计可编程逻辑时将部分功能单元以IP核的形式集成到FPGA中，以提高系统集成度。
    CPU模块的可编程逻辑采用采用一片XCV300芯片来实现，除了地址译码、逻辑控制、时序控制、总线超时以及PCI控制逻辑等功能外，还使用IP核完成中断控制器、定时／计数器和串行协议转换功能。可编程逻辑电路的功能示意图如图4。

2．1．4．1 中断控制器
    可编程逻辑采用IP核实现一个具有1路非屏蔽中断和16路可屏蔽中断的中断控制器功能。中断的触发方式(电平触发／沿触发)和16路可屏蔽中断的优先级软件可调。系统控制器在实现时使用了1路非屏蔽中断和11路可屏蔽中断，剩余资源可根据用户需求使用。
2．1．4．2 定时／计数器
    可编程逻辑采用IP核实现一个3路独立的8位定时／计数器功能，其工作模式与MD8254的MODE2方式相同，每路定时器的输出使能和计数频率软件可调。系统控制器在实现时使用了两路定时器供操作系统使用，剩余的1路留可根据用户需求使用。
2．1．4．3 串行协议控制
    可编程逻辑采用IP核实现2路RS232串行协议控制，用户可以通过软件对串行接口的工作方式(查询／中断)、串行数据的格式(数据位／起始位／停止位／奇偶校验等)和串行通信速率(9600-119200bps可调，默认38400bps)等参数进行设置。
2．2 软件设计
    CPU模块使用VxWorks5．5操作系统，软件开发环境为Tornado 2．2。VxWorks操作系统具有实时性、可靠性、可剪裁性、支持众多的目标机、系统的开放性、丰富的环境工具和第三方支持等特点。VxWorks操作系统功能结构如图5所示。

    CPU膜块的软件包括以下内容：a．FLASH编程工具；b．BIT测试程序；c．Vxworks操作系统：d．驱动程序；e．应用程序。

3 结束语
    小型化的CPU模块，已成功应用在升级后的系统中，取得了良好的成效。除了总线传输速度提高(PCI总线最大传输速度可达132Mb／s)、使系统性能得到提升外，还具有以下特点：
    (1)安装方式灵活，节约系统资源。CPU模块采用PMC板卡形式，占用空间小(面积下降33％)，可以方便地安装在其它模块上，同时与典型的80486模块相比，重量下降70％、功耗下降15％，节约了系统资源。
    (2)配置灵活，升级潜力大。CPU模块在本设计中作为PCI总线控制器(Host)使用，但是只要更改PCI9056的配置，并且对可编程逻辑做相应更改，即可作为PCI总线的主设备(Master)和从设备(Slave)使用。由于采用了SoPC技术进行可编程逻辑设计，CPU模块上还有可利用的空间进行功能扩展(例如增加I2C电路和网络接口)，同时只要提高处理器和PCI接口的工作频率，即可进一步提高CPU模块的性能。
    (3)通用性强，应用前景广泛。由于采用了标准的PCI接口和PMC外形，CPU模块可以方便地配置在一个PCI总线系统中，并且具有可灵活配置的工作方式(Host／Master／Slave)。同时为现有采用80486处理器计算机系统的升级，提供了可借鉴的模型，具有广泛的应用前景。

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