基于PCI Express的數(shù)據(jù)傳輸適配卡設(shè)計(jì).pdf

1、本課題實(shí)現(xiàn)了基于PCI Express總線接口的高速數(shù)據(jù)交換適配卡。該適配卡主要實(shí)現(xiàn)以LVDS接口高速接收外部設(shè)備的數(shù)據(jù)，通過(guò)PCI Express總線完成卡上數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交換。 該課題是通用測(cè)試臺(tái)項(xiàng)目的子項(xiàng)目。通過(guò)對(duì)任務(wù)書(shū)的技術(shù)指標(biāo)分析計(jì)算可知，在測(cè)試臺(tái)對(duì)數(shù)字量變換器等設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在測(cè)試臺(tái)和計(jì)算機(jī)之間有大量的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行傳輸交換。由于計(jì)算機(jī)的外接口如并口、串口及USB接口均不能滿足數(shù)據(jù)傳輸速度要求，所以設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)適

2、配卡。該卡的外接口采用多路LVDS技術(shù)高速、可靠的完成與外設(shè)備的數(shù)據(jù)交換；通過(guò)緩沖、乒乓等技術(shù)途徑完成接收數(shù)據(jù)在適配卡的臨時(shí)存儲(chǔ)；選擇PCI Express總線為適配卡和計(jì)算機(jī)的接口，采用DMA、多線程讀寫(xiě)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)卡上數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)的高速交換。 論文在分析任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，首先設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體方案，具體分析了系統(tǒng)的功能模塊構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑；之后又從硬件和軟件兩方面對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在硬件部分，主要描

3、述了系統(tǒng)功能模塊實(shí)現(xiàn)過(guò)程中涉及到的FPGA控制邏輯時(shí)序，通過(guò)FPGA的邏輯分析儀讀到的時(shí)序?qū)CI主模式、從模式工作過(guò)程中的各種時(shí)序約束關(guān)系進(jìn)行了重點(diǎn)講解；同時(shí)給出了LVDS接口控制、配置的具體實(shí)現(xiàn)方法和在調(diào)試過(guò)程中遇到問(wèn)題以后如何解決的方法。在軟件部分，本系統(tǒng)采用DDK和DriverStudio兩種驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)工具，編制了實(shí)現(xiàn)硬件控制的驅(qū)動(dòng)程序；使用VC環(huán)境編寫(xiě)了對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。在驅(qū)動(dòng)程序中實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件中斷請(qǐng)求的響應(yīng)、DMA讀寫(xiě)及信號(hào)燈管