基于PCI Express的數(shù)據(jù)傳輸適配卡設計.pdf

1、本課題實現(xiàn)了基于PCI Express總線接口的高速數(shù)據(jù)交換適配卡。該適配卡主要實現(xiàn)以LVDS接口高速接收外部設備的數(shù)據(jù)，通過PCI Express總線完成卡上數(shù)據(jù)和計算機的數(shù)據(jù)交換。 該課題是通用測試臺項目的子項目。通過對任務書的技術指標分析計算可知，在測試臺對數(shù)字量變換器等設備進行測試時，在測試臺和計算機之間有大量的數(shù)據(jù)需要進行傳輸交換。由于計算機的外接口如并口、串口及USB接口均不能滿足數(shù)據(jù)傳輸速度要求，所以設計了計算機適

2、配卡。該卡的外接口采用多路LVDS技術高速、可靠的完成與外設備的數(shù)據(jù)交換；通過緩沖、乒乓等技術途徑完成接收數(shù)據(jù)在適配卡的臨時存儲；選擇PCI Express總線為適配卡和計算機的接口，采用DMA、多線程讀寫等技術實現(xiàn)卡上數(shù)據(jù)到計算機的高速交換。 論文在分析任務及技術指標的基礎上，首先設計了系統(tǒng)總體方案，具體分析了系統(tǒng)的功能模塊構成及關鍵技術的實現(xiàn)途徑；之后又從硬件和軟件兩方面對整個系統(tǒng)的實現(xiàn)過程進行了詳細介紹。在硬件部分，主要描

3、述了系統(tǒng)功能模塊實現(xiàn)過程中涉及到的FPGA控制邏輯時序，通過FPGA的邏輯分析儀讀到的時序對PCI主模式、從模式工作過程中的各種時序約束關系進行了重點講解；同時給出了LVDS接口控制、配置的具體實現(xiàn)方法和在調試過程中遇到問題以后如何解決的方法。在軟件部分，本系統(tǒng)采用DDK和DriverStudio兩種驅動開發(fā)工具，編制了實現(xiàn)硬件控制的驅動程序；使用VC環(huán)境編寫了對應的應用程序。在驅動程序中實現(xiàn)了對硬件中斷請求的響應、DMA讀寫及信號燈管