基于fpga高速数据传输设计及实现

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringHigh-speedDataTransmissionDesignAndImplementationBasedonFPGACandidate:XiaoXiongbiaoMajor:Communication&InformationSystemSupervisor:Assoc.Prof.DongYanHuazhongUniversityofS

2、cienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即

3、：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代通信技术的发展和具有丰富逻辑资源与强大数据处理能力的FPGA(FieldProgrammableGateA

4、rray)的应用，使得数据传输量和处理速度大大提高，对数据的存储和传输电路提出了更高的要求。因此，在现代通信系统中如何设计并实现一个高速的数据传输电路至关重要。本文设计并实现了PC(PersonalComputer)机与FPGA间的高速数据传输和存储。首先本文介绍了传输系统的硬件平台架构并分析系统性能参数。本文的主要工作是开发板与PC机间的PCIExpress(PeripheralComponentInterconnectExpress)总线数据传输和DDR3数据存储。在本课题中，采用Xilinx的IPC

5、ORE设计基于PIO传输模式的PCIExpress总线，实现PC机与FPGA开发板间数据传输。为了弥补PIO传输性能的不足，在PIO基础上引入了存储器直接存取(DirectMemoryAccess，DMA)传输机制。同时，为了提高FPGA数据存储单元的容量和速度，使用DDR3(DoubleDataRate)作为外部存储设备。对上述设计进行仿真和测试，成功的验证了设计的正确性，且各参数性能都满足了发送端基带处理、接收端基带处理和解码端的设计需求。关键词：高速现场可编程门阵列PCIExpress存储器直接存取

6、DDR3I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththeadventofmoderncommunicationtechnology,theamountofinformationthatpeoplegetmoreandmore.Meanwhile,FPGAcontainsabundantlogicresourcesandpowerfuldataprocessingcapabilityandwidelyused,sothatthedataprocessingspeedisgreatlyincr

7、eased.Thereby,itincreasingdemandsforinformationtransferandstoragespeedofthehardwarecircuit.Therefore,howtodesignandimplementahigh-speeddatatransmissioncircuitiscrucialinmoderncommunicationsystems.Thispaperdesignsandimplementshigh-speeddatatransferandstora

8、gebetweenPCandFPGA.Weintroducethehardwareplatformarchitectureandanalyzethekeyperformanceparametersofthetransmissionsysteminthefirst.InordertomeettheperformancerequirementofthetransmissionspeedbetweenPCandFPGA,weuset