STM32与PC104总线的授时系统设计

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PCI总线是目前最流行，最热门的总线标准，在此总线标准下，又针对不同的
需求，以及在此协议基础上进行的改进，出现了一系列以此总线标准为基础的总
线接口卡，相对其他总线协议，它有着众多突出的优势，本章，第一节介绍PCI
总线的发展历程，随着科技的进步，人类对系统总线也提出了更高的要求，而PCI
总线逐渐从众多系统总线中脱颖而出，第二节，主要介绍PCI-104总线协议，第三
节，我们将针对几个不同系列的 PCI总线，从配置到性能进行比较，介绍了PCI-104
总线与其他如PC/104和PC/104+等总线的不同，突出各自的特点。

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在PCI协议中规定，中央资源，是指主系统所支持的那些总线支持的功能，
尤其是PCI所用的标准芯片集和桥路。这些功能包括:复位时驱动REQ64#，反相
解码;系统配置产生有效IDSEL信号;PCI接口要求如果作为目标的设备则至少
需要47条引脚，若是作为主设备则需要的引脚条数是49条。下面将主设备与目
标设备综合考虑，按照功能分组将这些信号表示在图3-2中。其中，任选的引脚在
右边，必要的引脚在左边。

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同步授时模块细分开来，包括GPS接收机，负责接收GPS导航设备统一的
RTCM C Radio Technical Commission for Maritime services，即无线电技术委员会海
事请求的服务)标准协议NMEA-0183 ; STM32模块，处理时间信息，用来对GPS
接收机传过来的以NMEA-O 183形式呈现的时间码进行解码和发出时间信号。该同
步授时模块使用了两片大规模逻辑芯片，一个实时时钟芯片和一个STM32微处理
器芯片。
该模块能够接收主设备发出的各种同步脉冲信号和绝对时标信号，将其转换
为200uS的绝对时标刻度数据，以便通过PCI-104总线为PC机提供分辨率为
200uS的绝对时标。当与主设备之间的通讯电缆故障或单独使用时，卡上的实时
时钟芯片也可为PC机提供相对准确的时标信号。可通过RS-232口向PC机串口
输出定时信息，可通过RS-48_5口向各个从卡转发输出1PPS脉冲和绝对时标信号。
通过PCI-104总线接口与PC机相连，占用PC机资源为三个I/O口地址。PC机可
在任何时刻从卡上读取分辨率为200uS的绝对时标。可通过一个10芯插座与配套
的时间显示板相连，显示当前”时一分一秒”及工作状态。硬件框图如图4-2所示。

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