基于pci+express接口的高速数据传输系统的设计与实现

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1、中北大学硕士学位论文基于PCIExpress接口的高速数据传输系统的设计与实现姓名：刘宁申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：张文栋20080521中北大学学位论文基于PCIExpress接口的高速数据传输系统的设计与实现捅要随着高速采集系统、图像采集系统等测试系统的发展，在测试中产生的大容量数据如何快速传入计算机进行分析处理成为制约系统性能进一步提高及系统功能实现的一个重要环节。在此背景下，通过研制以LVDS接口高速接收发送数据并通过PCIExpress计算机总线将数据传入计算机的接口卡，实现了将外部数据高速传入计算机。论文在分析任务及技术指标的基础上，设计了系统

2、总体方案。在硬件实现部分，介绍了基于PCIExpress总线高速数据传输过程中的相关技术，对数据收发的接口及时序、FPGA实现PcI的主模式工作时序、FPGA实现PCI的从模式工作时序、FPGA实现PcIExpress总线配置、FPGA实现DMA传输、FPGA进行中断管理及电源分配等技术进行了详细的描述：在软件部分，结合系统读取数据过程介绍了驱动程序的结构以及为实现高速数据存盘而采用的多线程技术。在论文的结束部分给出了该接口卡自检、数据读入计算机等功能的试验过程及数据的分析结果。本次设计完成的接口卡，是以PCIExpress的X1接口实现的，如果以X16接口进行设计，采用MID等

3、技术，系统的性能将会进一步提高。关键词：PCIExpress，FPGA，LVDS，高速中北大学学位论文DesignandImplementationofHigh—-SpeedDataTransferSystemBasedonPCIExpressInterfaceAbstractAlongwiⅡlthedevelopmentoftestsystemssuchashigh-speedintegratedsystem，imagecollectionsystemandSOon,howtotransferalargeamountofdataproducedintestingprocesst

4、oanalyzeandprocessthembecomesthekeyproblemthatrestrictssystemperformanceimprovementandsystemfunctionachievement．Withthisbackground，lligh-speedtransmissionofexteriordataintocomputerisrealizedbyusingLVDSinterfacetoreceiveanddispatchdatainhighspeedandtransferringthedataintocomputerinterfacecardt

5、hroughPCIExpresscomputerbus．Thegeneralplanofsystemisdesignedinthispaperonthebasisofanalyzingtaskandtechnicalindexes．CorrelativetechniquesintheprocessofhighspeeddatatransmissionbasedonPCIExpressbusisintroducedinthehardwarepart．Manytechnologiessuchasinterfaceandtimingsequenceofreceivinganddispa

6、tchingdata,principleandsubordinarymodeworkingtimesequencingofFPGAachievingPCI,FPGAachievingPCIExpressbuscollocation,FPGAachievingDMAtransmission，FPGAperformingintermittingmanagement，powersupplydistributionandSOonaredescribedindetail．Driverstructureandmultithreadingtechnologyadoptedtorealizehi

7、ghspeeddatastorageareintroducedinsottwalepartcombiningtheprocessofreadingthedatabysystem．Theexperimentalprocessofinterfacecardself-checkingandreadingdataintothecomputeraswellasdataanalysisresultalelistedintheconclusionpartinthispaper．Theinter