基于pcie的高速接口设计与验证

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1、爲參《謂乂匈圓硕±学位论文Ｉ雜Ｉ３基于ＰＣＩｅ的誠接口设计与验证作者姓名尚云雖学校导师姓名、职祿冯倩教授ｃ＾企业导师姓名、职疏张荣华高工申请学位类别工程硕女学校代码10701学学学学号号号号1311122873分类分类号分类号号号TN4密密密密级级级级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于PCIe的高速接口设计与验证作者姓名作者姓名：作者姓名：：：尚云骅领领领领域域域域：：：：软件工程学位类别学位类别：学位类别：：：工程硕士学校导师姓名学校导师姓名、学校导师姓名、、、职称职称职称：职称：：：冯倩教授企业导师姓

2、名企业导师姓名、企业导师姓名、、、职称职称职称：职称：：：张荣华高工学学学学院院院院：：：：微电子学院提交日期提交日期：提交日期：：：2016年3月DesignandVerificationofHighSpeedInterfacebasedonPCIeAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByShangYunhuaSupervisor:FengQianProfesso

3、rZhangRonghuaSeniorEngineerMarch2016西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和化良的科学道德，本人声明所呈交的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，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容１＾论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含１外，；为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。

4、＿＞公本人签名：Ｔ日期：如夺巧３為，砰西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文，；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容允许采用影、印缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。本人签名；导师签名；／易為．知节之哀曰日期；／钟如日期：重巧摘要摘要PCIExpr

5、ess简称PCIe，是由英特尔提出的第三代高性能I/O总线和接口标准。PCIe能够应用于移动设备、台式电脑、工作站、服务器和通信平台等I/O设备互连。PCIe使用基于LVDS差分信号的双通道串行传输模式，每个通道由两对差分信号组成。它的8b/10b编解码机制不仅可以完成时钟镶嵌任务，还可以有效的防止接收PLL中的频率漂移。其使用数据包形式进行数据传输，可以保证数据的可靠性和准确性。这些机制协同作用使PCIe在数据传输时可以提供10GB/s的高带宽。高带宽、高传输效率使得它在目前通信系统中具有广泛的用途和发展前景。本论文基于PCIe高速传输特性，针对用

6、户提出的需求，设计了一款实现片内处理器和片外PCIe设备之间通信的高速接口并进行了验证。本接口设计基于PCIe核2.0和PLB4标准规范，在传统PCIe接口上增加了实现PCIe请求和PLB请求之间的相互转换的PLB处理模块，使得本接口可以完成片内PLB总线和片外PCIe设备的高速通信。论文主要包括以下几个方面的内容：首先对PCIe协议进行系统研究，总结其实现数据高速传输机理，学习了它的协议内容。通过学习PCIe系统体系架构了解了PCIe接口在系统体系架构中的应用，为接口设计提供了理论依据。其次采用“自上而下”的设计方法实现接口设计。根据功能将接口模块

7、划分为四部分：PCIe核，用户逻辑模块，DMA模块以及PLB模块。PCIe核，本设计使用的是赛灵思的IP核，其主要作用为完成传输数据的串并转换，数据包的错误分析与重发等；用户逻辑模块是连接PCIe核和PLB模块的枢纽，它完成对PCIe核管理寄存器的控制和对PLB时序、PCIe时序之间的同步处理；DMA模块，其处于PCIe核和用户逻辑之间，由用户逻辑控制完成片内系统存储和片外设备之间的数据高速搬运功能；PLB接口模块，它和PLB总线连接，是整个接口通往PLB总线的通路，其实现操作请求中PLB地址空间和PCIe地址空间的相互转换。四部分协同作用实现片内处

8、理器和片外PCIe设备之间的数据高速传输。最后基于功能验证对设计的高速接口进行验证。在Linux环境下搭建验