跟着现代无线通讯体系的开展，移动通讯、雷达、卫星通讯等 通讯体系对收发切换开关的开关速度、功率容量、集成性等方面有了更高的要求, 因而研讨VXI总线技能，开发满意军方特别要求的VXI总线模块，具有十分重要的含义，咱们将运用虚拟仪器思维，将硬件电路以软件的方法完结，以下规划的 射频开关可以由计算机直接操控，可以很便利地与VXI总线测验体系集成，最大极限的发挥计算机和微电子技能在当今测验范畴中的运用，具有宽广的开展前景。
1 VXI总线接口电路的规划与完结
VXIbus 是VMEbus在仪器范畴的扩展，是计算机操作的模块化自动仪器体系。它依托有用的规范化，选用模块化的方法，完结了系列化、通用化以及VXIbus仪器 的互换性和互操作性，其敞开的体系结构和PlugPlay方法彻底符合信息产品的要求。它具有高速数据传输、结构紧凑、装备灵敏、电磁兼容性好等长处，，因而体系组建和运用十分便利，运用也越来越广泛，已逐步成为高功用测验体系集成的首选总线。
VXI 总线是一种彻底敞开的、适用于各仪器生产厂家的模块化仪器背板总线规范。VXI总线器材首要分为：寄存器基器材、音讯基器材和存储器基器材。现在寄存器基 器材在运用中所占份额最大(约70%)。VXIbus寄存器基接口电路首要包含：总线缓冲驱动、寻址和译码电路、数据传输应对状况机、装备及操作寄存器组 四个部分。四个部分中除总线缓冲驱动选用74ALS245芯片来完结外，其余部分都用FPGA来完结。选用一片FLEX10K 芯片EPF10K10QC208-3和一片EPROM芯片EPC1441P8，运用相应软件MAX+PLUSⅡ来进行规划与完结。
1.1 总线缓冲驱动
该 部分完结对VXI背板总线中的数据线、地址线和操控线的缓冲接纳或驱动，以满意VXI规范信号的要求。关于A16/D16器材，只需完结背板数据总线 D00～D15的缓冲驱动。依据VXI总线规范的要求，此部分选用两片74LS245完结，用DBEN*(由数据传输应对状况机发生)来选通。
1.2 寻址和译码电路
寻址线包含地址线A01～A31、数据选通线DS0*和DS1*、长字线LWORD*。操控线包含地址选通线AS*和读/写信号线WRITE*。
本电路的规划选用MAX+PLUSⅡ的原理图规划方法。运用元件库里的现有元件进行规划,选用了两片74688和一片74138。
该 功用模块对地址线A15～A01及地址修正线AM5～AM0进行译码。当器材被寻址时，接纳地址线及地址修正线上的地址信息，并将其与本模块上硬件地址开 关设置的逻辑地址LA7～LA0相比较，假如AM5～AM0上逻辑值为29H或2DH(由所以A16/D16器材)，地址线A15、A14均为1，并且 A13～A06上的逻辑值与模块的逻辑地址持平时，该器材被寻址选通(CADDR*为真)。接着其成果被送往下一级译码操控，经过对地址A01～A05进 行译码选中模块在16位地址空间的寄存器。
1.3 数据传输应对状况机
数据传输总线是一组高速异步并行数据传输总线，是VMEbus体系信息交流的首要组成部分。数据传输总线的信号线可分为寻址线、数据线、操控线三组。
该部分的规划选用MAX+PLUSⅡ的文本输入规划方法。因为DTACK*的时序比较复杂，所以选用AHDL言语来进行规划，经过状况机完结。
该 功用模块对VXI背板总线中的操控信号进行组态，为规范数据传输周期供给时序及操控信号(发生数据传输使能信号DBEN*，总线完结数据传输所需的应对信 号DTACK*等)。在进行数据传输时，体系操控者首要对模块进行寻址，并将相应的地址选通线AS*，数据选通线DS0*、DS1*以及操控数据传输方向 的WRITE*信号线等设置为有用电平。当模块检测到地址匹配及各操控线有用后，驱动DTACK*为低电平，以此向总线操控者承认现已将数据放置在数据总 线上(读周期)或现已成功地接纳到数据(写周期)。
1.4 装备寄存器
每个VXI总线器材都有一组“装备寄存器”，体系主操控器经过读取这些寄存器的内容来获取VXI总线器材的一些根本装备信息，如器材类型、类型、生产厂家、地址空间(A16、A24、A32)以及所要求的存储空间等。
VXI总线器材的根本装备寄存器有：辨认寄存器、器材类型寄存器、状况寄存器、操控寄存器。
该部分电路的规划选用MAX+PLUSⅡ的原理图规划方法，运用74541芯片，其创立的功用模块。
ID、 DT、ST寄存器都是只读寄存器，操控寄存器为只写寄存器。本规划中，VXI总线首要用于操控这批开关的通断，所以，只需向通道寄存器中写入数据就可以控 制继电器开关的吸和或断开状况，查询继电器状况也是从通道寄存器中读取数据即可。依据模块规划需求，在其相应各数据位写入恰当的内容，然后可以对功用模块的射频开关进行有用操控。
2 模块功用电路PCB板的规划
每个VXI总线器材都有一组“装备寄存器”，体系主操控器经过读取这些寄存器的内容来获取VXI总线器材的一些根本装备信息，如器材类型、类型、生产厂家、地址空间(A16、A24、A32)以及所要求的存储空间等。
射 频电路的频率规模约为10kHz到300GHz。跟着频率的添加，射频电路表现出不同于低频电路和直流电路的一些特性。因而，在规划射频电路的PCB板时 就需求特别注意射频信号给PCB板所带来的影响。本射频开关电路是由VXI总线操控的，在规划中为削减搅扰，在总线接口电路部分与射频开关功用电路间选用 排线衔接，以下首要介绍射频开关功用电路部分PCB板的规划。
2.1元器材的布局
电磁 兼容性(EMC)是指电子体系在规则的电磁环境中依照规划要求能正常作业的才干。关于射频电路PCB规划而言，电磁兼容性要求每个电路模块尽量不发生电磁 辐射，并且具有必定的抗电磁搅扰才干。而元器材的布局直接影响到电路本身的搅扰及抗搅扰才干。也直接影响到所规划电路的功用。布局总的准则：元器材应尽或许同一方向摆放，经过挑选PCB进入熔锡体系的方历来削减乃至防止焊接不良的现象;元器材间最少要有0.5mm的距离才干满意元器材的熔锡要求，若PCB板的空间答应，元器材的距离应尽或许宽。元器材的合理布局也是合理布线的一个条件，因而应该归纳考虑。在本规划中，继电器是用于转化射频信号的通道，故应将继电器尽量接近信号输入端与输出端，以此来尽量减短射频信号线的走线长度，为下一步的合理布线做出考虑。此外，本射频开关电路是由VXI总线操控，射频信号对VXI总线操控信号的影响也是布局时有必要考虑的问题。
2.2 布线
在根本完结元器材的布局后，就要开端布线，布线的根本准则为：在拼装密度答应情况下，尽量选用低密度布线规划，并且信号走线尽量粗细共同，有利于阻抗匹配。
关于射频电路，信号线的走向、宽度、线距离的不合理规划，或许形成信号传输线之间的穿插搅扰;别的，体系电源本身还存在噪声搅扰，所以在规划射频电路PCB时必定要归纳考虑，合理布线。
布 线时，一切走线应远离PCB板的边框(2mm左右)，防止PCB板制造时形成断线或有断线的危险。电源线要尽或许宽，以削减环路电阻，一起，使电源线、地 线的走向和数据传递的方向共同，以进步抗搅扰才干。所布信号线应尽或许短，并尽量削减过孔数目;各元器材间的连线越短越好，以削减散布参数和互相间的电磁 搅扰;关于不相容的信号线应尽量互相远离，并且尽量防止平行走线，而在正反两面的信号线应互相笔直：布线时在需求角落的当地应以135度角为宜，防止拐直 角。
以上规划中，PCB板选用四层板，为减小射频信号对VXI总线操控信号的影响，故将两种信号走线别离放在中心两层，且射频信号线用接地过孔带屏蔽。
2.3 电源线和地线
在 射频电路PCB规划中的布线需求特别强调的是电源线与地线的正确布线。电源和地线方法的合理挑选是仪器牢靠作业的重要确保。射频电路的PCB板上相当多的 搅扰源是经过电源和地线发生的，其间地线引起的噪声搅扰最大。依据PCB板电流的巨细，电源线、地线线条规划的要尽量粗而短，削减环路电阻。一起使电源 线、地线的走向和数据传递的方向共同，这样有助于增强抗噪声才干。在条件答应的情况下尽量选用多层板，四层板比双面板噪声低20dB，六层板又比四层板噪 声低10dB。
在本文规划的四层PCB板中，顶层和底层两层均规划为地线层。这样不管中心层哪一层为电源层，电源层和地线层这两个层互相接近的物理联系，形成了一个很大的去耦电容，削减了地线所带来的搅扰。
地线层选用大面积铺铜。大面积铺铜首要有以下几个作用：
(1)EMC.关于大面积的地或电源铺铜，会起到屏蔽作用。
(2)PCB工艺要求。一般为了确保电镀作用，或许层压不变形，关于布线较少的PCB板层铺铜。
(3)信号完好性要求，给高频数字信号一个完好的回流途径，并削减直流网络的布线。
(4)散热，特别器材装置要求铺铜等等。
3 定论
VXI 总线体系是一种在世界规模内彻底敞开的、适用于多厂商的模块化仪器总线体系，是现在世界上最新的仪器总线体系。以上首要介绍了根据VXI总线的射频开关模 块的研发。介绍了总线接口的规划以及射频开关模块功用电路部分PCB板的规划。射频开关由VXI总线操控，添加了开关操作的灵敏性，运用便利。
