基于fpga的pci接口设计

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1、工学硕士学位论文基于FPGA的PCI接口设计孟庆辉哈尔滨工业大学2006年6月哈尔滨工业大学硕士学位论文国内图书分类号:TN958.3国际图书分类号:621.396.962工学硕士学位论文基于FPGA的PCI接口设计硕士研究生：孟庆辉导师：张庆祥教授申请学位：工学硕士学科、专业：信息与通信工程所在单位：电子与信息技术研究院答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学-II-ClassifiedIndex:TN958.3U.D.C:621.396.962DissertationfortheMasterDe

2、greeinEngineeringTHEDESIGNOFPCIINTERFACEBASEDONFPGACandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation:DateofDenfence:Degree-conferring-Institution:MeingQinghuiProf.ZhangqingxiangMasterofEngineeringInformationandCommunicationEngineeringSchool

3、ofElectronicsandInformationTechnologyJune,2006HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来完成，系统设计者更愿意自己设计专用的集成电路（ASIC）满足用户的多样性和产品开发周期的要求。因此，现场可编程门阵列FPGA（FieldProgrammableGates）、复杂可编程逻辑器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）这些可

4、编程器件得到了广泛的应用，基于这些可编程器件的先进硬件设计技术得到了迅速的发展。PCI（PeripheralComponentInterconnect）局部总线是微型计算机中处理器/存储器与外围控制部件、扩展卡之间的互连接口。PCI局部总线由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特点，在各种计算机总线标准中占主导位置，采用基于PCI标准的接口设计已经成为相关项目开发中的优先选择。本论文在硬件方面，首先，介绍了PCI总线的基本操作与一些基本概念，包括PCI总线信号定义和PCI总线的读写操作以及仲裁操作；接着，介绍

5、了PCI总线接口设计和数据传输方式以及设计所用Altera公司的ACEX1K系列中的EP1K30QC208-3芯片；最后，完成了使用低廉的芯片实现PCI总线接口设计。本论文在软件方面，首先，介绍了WINDOWS2000环境下的设备驱动程序技术，包括驱动程序的发展和现状，详细地论述了WINDOWS2000下WDM驱动程序的结构和相应的开发技术；接着，在WINDOWS平台板卡的WDM设备驱动程序开发方面，对WINDOWS平台的WDM驱动程序进行研究，利用DRIVERSTUDIO开发出本设计的驱动程序框架；最后，为以后

6、设计提出一些方法上的改进。总结本文的研究工作，并指出需要进一步研究的问题和方向。全文对硬件的设计、驱动程序的开发进行了详细地论述，并且详细地说明了软、硬件的工作原理，为整个课题继续进行打下了良好的基础。关键词PCI局部总线；高速硬件描述语言；现场可编程逻辑阵列；WINDOWS驱动模式-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThedesignandmanufactureofintegratecircuitnowisnotthetaskofintegratecircuitmanufacturerwith

7、themicroelectronictechnologydeveloping.ThesystemdesignerwouldliketodesignApplicationSpecificIntegratedCircuit(ASIC)themselvestomeettherequirementofclientformultiplicityandtime.SoProgrammableLogicDevice(PLD)asFieldProgrammableGates(FPGA)andComplexProgrammableL

8、ogicDevice(CPLD)areusedwidely.TheadvancedtechnologyofhardwaredesignsusingtheseProgrammableLogicDevicesdevelopequickly.PCILocalBusisintendedforuseasaninterconnectmechanismbetweenhighlyinte