pci express总线分析仪硬件设计

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1、Ａｉ种成＊著ＵＮＩＶ巨ＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩ巨ＭＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＶＶ３ｖ论文题目ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ感线分析仪硬件设计学科专业化器科挙与巧水学号２０１３２１０７０１１１作者姓名褚力指营教师戴志坚副教授＇？独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，

2、也不包含为获得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。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：議々曰期；年＾月Ｃ曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进斤检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）’作者签名：祷节导师签名；為东

3、單曰期：矣年ｔ月＾曰密级分类号注1UDC学位论文PCIExpress总线分析仪硬件设计（题名和副题名）褚力（作者姓名）指导教师戴志坚副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业仪器科学与技术提交论文日期20160428论文答辩日期20160517学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席叶芃评阅人付在明赵贻玖注1：注明《国际十进分类法UDC》THEHARDWAREDESIGNOFPCIEXPRESSBUSANALYZERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScie

4、nceandTechnologyofChinaMajor:InstrumentScienceandTechnologyAuthor:LiChuAdvisor:AssociateProfessorZhijianDaiSchool:SchoolofAutomationEngineering摘要摘要PCIExpress是第三代高性能总线接口，相比于第二代总线接口PCI而言，它的传输速率更快，带宽更高，连接方式也更灵活。此外，PCIExpress设备支持热插拔，具有跨平台兼容性。PCIExpress1.0版本支持x1、x4、x8和x16传输模式，每个通道都能提供2.5Gbps的带

5、宽，通道数加倍带宽也随之加倍。由于PCIExpress协议十分复杂，采用人工方式对其进行分析比较困难且极易出错，所以需要专门针对该总线进行分析的仪器。本课题完成的PCIExpress总线分析仪基于PCIExpress1.0版本的x1传输模式，并结合PCIExpress总线协议，主要从以下几部分进行了研究：（1）数据采集部分。数据采集部分包括采样时钟电路和数据采集电路。采样时钟电路为数据采集电路提供2.5GHz的采样时钟信号，利用双边沿采样原理，实现5GSa/s采样率；数据采集电路采用“采样芯片采集电路+FPGA采集电路”的方式，对2.5Gbps的PCIExpress1.0

6、总线信号进行采集。（2）数据存储部分。数据存储部分采用DDR2SDRAM内存颗粒，配合FPGA内部集成的IP核，对采集的PCIExpress1.0总线信号进行跨时钟域存储，存储深度为256MB。（3）协议触发部分。协议触发部分由信号提取模块和触发模块组成，它根据PCIExpress数据包格式，分别对PCIExpress1.0总线信号进行解码和触发。信号提取模块将采集的数据解码，并确定该数据在数据包中所处的字段以及在这个字段中的具体位置；触发模块对PCIExpress1.0总线从处理层数据包到物理层数据包进行触发，它将解码的数据与协议中特定的触发字进行比较，触发类型包括帧开

7、始触发、TLP包头类型触发、TLP事务类型触发、DLLP事务类型触发、数据中毒触发、帧结束触发和有序集触发。本课题完成的PCIExpress总线分析仪实现了5GSa/s采样率和256MB存储深度，能够准确采集和存储PCIExpress1.0总线信号，可以按照多种触发方式进行数据捕获。关键词：PCIExpress，总线分析仪，数据采集，数据存储，协议触发IABSTRACTABSTRACTPCIExpressisthethird-generationandhigh-performancebusinterface.Ithasfast