基于FPGA的PCI Express高速數(shù)據(jù)交換技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本課題來源于國家自然科學基金重點項目“基于AIS的船舶無線自動定位的新理論與關鍵技術”(NO.61231006)，該項目采用軟件接收機的技術架構研究實現(xiàn)AIS基帶信號的處理。本課題在該項目中承擔射頻信號下變頻后AD高速采樣數(shù)據(jù)初步I/Q解調后的高速數(shù)據(jù)傳輸接口部分的研究設計。本研究將FPGA解調后的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)絇C機的軟件平臺，其需求的數(shù)據(jù)傳輸速率為931.84Mb/s。由于研究成果應用于工業(yè)實現(xiàn)，考慮到設計的穩(wěn)定性和高速的數(shù)據(jù)交換要

2、求，本設計需要使用PCI Express總線才能滿足設計的需求。根據(jù)PCI Express總線的性能以及對設計成本的考慮，本設計使用PCI Expressl.1協(xié)議實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交換功能。主要完成了以下幾方面的研究內(nèi)容。
　　(1)深入研究了PCI Express系統(tǒng)的拓撲結構以及PCI Express總線的層次結構，從而確定了系統(tǒng)頂層的設計架構，將設計劃分為事務層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層三個層次，同時確定了系統(tǒng)時鐘以及各層次的時鐘。<

3、br>　　(2)具體研究了PCI Express端點各層次的實現(xiàn)方法，具體設計了各層次的模塊功能，并通過編寫RTL編碼，設計實現(xiàn)了單方向2.5Gb/s的發(fā)送和接收速率，同時實現(xiàn)了事務層的流控制協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層的Ack/Nak鏈路傳輸協(xié)議和物理層的鏈路訓練和初始化功能，從而保證了數(shù)據(jù)的正確傳輸，完成了整個系統(tǒng)功能的設計。
　　(3)對整個設計進行了驗證，在Modelsim SE6.5平臺上對基于FPGA設計的各子模塊進行了功能驗證，

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