基于PCIE總線的圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、航天相機(jī)是航天探測領(lǐng)域重要的遙感器，它分為航天偵察相機(jī)、航天測繪相機(jī)等多種類型，在民用、軍事等方面也有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。在測試航天相機(jī)的性能時，需要將其產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)快速、可靠地傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，這對計算機(jī)的系統(tǒng)總線提出了較高要求。PCIE總線作為第三代系統(tǒng)總線，因其傳輸帶寬高、全新的點(diǎn)對點(diǎn)互連架構(gòu)以及對PCI總線的高度兼容等優(yōu)點(diǎn)，在需要高速傳輸數(shù)據(jù)的場合得到越來越多的應(yīng)用。因此，針對航天相機(jī)的性能測試問題，論文設(shè)計了一種基于PCIE總線

2、的圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
　　本傳輸系統(tǒng)以Altera Cyclone IV系列FPGA為控制核心，通過其內(nèi)部集成的IP核實(shí)現(xiàn)PCIE接口電路。外部LVDS圖像數(shù)據(jù)首先通過LVDS接口芯片轉(zhuǎn)換為單端信號，之后經(jīng)過隔離芯片傳入FPGA。為了實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時接收，在FPGA中例化兩個RAM對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，當(dāng)滿足一定條件時，發(fā)出DMA操作請求，將數(shù)據(jù)以DMA方式高速傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，并通過上位機(jī)顯示圖像。
　　論文在詳細(xì)分析系統(tǒng)技

3、術(shù)要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了滿足技術(shù)要求的基于PCIE總線的圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，對系統(tǒng)的組成、工作原理以及各主要模塊實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
　　系統(tǒng)設(shè)計主要分為硬件電路設(shè)計與FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計。硬件電路設(shè)計主要包括LVDS接口電路設(shè)計、FPGA配置電路設(shè)計、供電電路設(shè)計和隔離電路設(shè)計。FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計主要完成兩個功能：一是緩沖外部圖像數(shù)據(jù)，主要通過FPGA內(nèi)部例化的兩個RAM的乒乓操作實(shí)現(xiàn)；二是實(shí)現(xiàn)PCIE接口電路，主要通