基于fpga的pci总线接口桥接逻辑设计

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1、Y1213948学校代码：学号：￡蔫弄垮微走·晕硕士学位论文题目基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑设计1048805104084专业控制理论与控制工程研究方向姓名导师数字信号处理李群桥王景存副教授定稿日期：2007年10月30日武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着信息技术的发展，数字信号的采集与处理在科学研究、工业生产、航空航天、医疗卫生等部门得到越来越广泛的应用，这些应用中对数字信号的传输速度提出了比较高的要求。传统的基于ISA总线的信号传输效率低，严重制约着系统性能的提高。PCI总线以其

2、高性能、低成本、开放性、软件兼容性等众多优点成为当今最流行的计算机局部总线。但是，由于PCI总线硬件接口复杂、不易于接入、协议规范比较繁琐等缺点，常常需要专用的接口芯片作为桥接，为了解决这一系列问题，本文提出了一种基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑的实现方案，支持Pa突发访问方式，突发长度为8至128个双字长度，核心FPGA芯片采用AI肛I认公司的CYcLoNEFPGA系列的EPIC6Q240C8，容量为6000+逻辑宏单元，速度为．8，编译后系统速度可以达到80MHz，取得了良好的效果。基于

3、FPGA的PCI总线接口桥接逻辑的核心是PCI接口模块。在硬件方面，特别讨论了PCI接口模块、地址转换模块、数据缓冲模块、外部接口模块和SRAMDMA控制模块等五个功能模块的设计方案和硬件电路实现方法，着重分析了PCI接口模块的数据传输方式，采用模块化的方法设计了内部控制逻辑，并进行了相关的时序仿真和逻辑验证，硬件需要软件的配合才能实现其功能，因此设备驱动程序的设计是一个重要部分，论文研究了Windows)口体系结构下的WDM驱动模式的组成、开发设备驱动程序的工具以及开发系统实际硬件的设备驱动程

4、序时的一些关键技术。本论文最后利用基于FPGA的PCI总线接口桥接逻辑中的关键技术，对Pa数据采集卡进行了整体方案的设计。该系统采用Alten公司的cyclonelI系列FPGA实现。关键词：FPGA；PCI总线；DMA控制器；驱动开发：Drjverstudio第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofinformationtechnology，digitalsignalacquisitionandprocessinginthescientificr

5、esearch，industrialproduction，aerospace，medicalandpublichealthdepartmentshaveincreasinglybroadapplications．Theseapplicationshaveahi【ghdemandtothedigitalsignaltransmissionspeed．BasedontheISAbussignalstransmissionisinefficient，andseriouslyhamperingtheim

6、provementofsystemperformance．ThePCIbuswithitshigh—performance，low-cost，open，softwarecompatibilityandmanyotheradvantagesbecomethemostpopularcomputerbusintoday’Slocalbus．However，asthePCIbushardwareinterfaceiscomplexanddifficulttoaccess，suchasprotocolsp

7、ecificationisrelativelymorecomplicated，oftenrequiresspecialinterfacechipasabridge，inordertosolvethisproblems，thispaper,givestoaFPGA-basedPCIbusinterfacelogicbridgingimplementation，thesystemsupportsburstvisit，theburstlengthis8to128pairsofwords，theCore

8、FPGAchipisusingAltera’sCYCLONEFPGAseriesEPlC6Q240C8，capacityof6，000logicunitsandaspeedofminus8，aftercompilingthesystemspeedcarlreach80MHz,andhaveachievedgoodresults．ThePCIinterfacemoduleisthecoreofFPGA-basedPCIbusinterfacelogicbridgingimplementation．