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《中北大学》 2008年
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基于PCI Express接口的高速数据传输系统的设计与实现

刘宁  
【摘要】: 随着高速采集系统、图像采集系统等测试系统的发展,在测试中产生的大容量数据如何快速传入计算机进行分析处理成为制约系统性能进一步提高及系统功能实现的一个重要环节。在此背景下,通过研制以LVDS接口高速接收发送数据并通过PCI Express计算机总线将数据传入计算机的接口卡,实现了将外部数据高速传入计算机。 论文在分析任务及技术指标的基础上,设计了系统总体方案。在硬件实现部分,介绍了基于PCI Express总线高速数据传输过程中的相关技术,对数据收发的接口及时序、FPGA实现PCI的主模式工作时序、FPGA实现PCI的从模式工作时序、FPGA实现PCI Express总线配置、FPGA实现DMA传输、FPGA进行中断管理及电源分配等技术进行了详细的描述;在软件部分,结合系统读取数据过程介绍了驱动程序的结构以及为实现高速数据存盘而采用的多线程技术。在论文的结束部分给出了该接口卡自检、数据读入计算机等功能的试验过程及数据的分析结果。 本次设计完成的接口卡,是以PCI Express的X1接口实现的,如果以X16接口进行设计,采用RAID等技术,系统的性能将会进一步提高。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP334.7;TN919.6

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 潘玉霞;基于PCI Express总线高速数据采集卡的设计[D];中北大学;2011年
2 沈淑鸿;基于FPGA的SBR法溶解氧(DO)模糊监控系统设计[D];南昌大学;2011年
3 陈利彬;PCI Express总线Space Wire接口卡研制[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 李玉伟;射频仿真系统中高速数据总线的电路设计与分析[D];南京航空航天大学;2010年
5 于旭洋;基于PCI-E总线的信号发生器硬件设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 方明;X86架构I/O子系统仿真技术研究与设计[D];解放军信息工程大学;2011年
7 张勇;基于PCI Express的多功能仿真卡的研究[D];中北大学;2012年
8 任连芳;基于PCI Express总线的数据传输与存储[D];南京理工大学;2010年
9 李娜;PCI Express IP核的软硬件协同设计与验证方法研究[D];西安石油大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Rowan;王者利剑初露锋芒——PCI Express技术深入剖析[J];大众硬件;2003年05期
2 徐君明,裴先登,王海卫,黄浩;高性能计算机I/O技术PCI Express分析[J];计算机工程;2004年12期
3 孟会;刘雪峰;;PCI Express总线技术分析[J];计算机工程;2006年23期
4 许军;李玉山;贺占庄;许西荣;;PCI-Express总线技术研究[J];计算机工程与科学;2006年05期
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7 叶劲清,李在铭;PCI视频数据传输与驱动程序设计[J];实验科学与技术;2005年02期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐江丰;张涌;汤心溢;陈曦;;基于CPCI总线的红外实时信号处理系统[J];半导体光电;2006年03期
2 徐江丰;张涌;汤心溢;王世勇;;基于CPCI-WB总线的多波段红外图像实时传输技术[J];半导体光电;2006年05期
3 林晓敏;张涌;;基于Wishbone-PCI核的红外图像实时处理仿真平台[J];半导体光电;2008年02期
4 周永财,傅一平,李志能;基于PCI总线的通用DSP信号处理系统的设计[J];半导体技术;2003年11期
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6 梁祥;封吉平;安学军;张永军;武力;;基于PXI总线的高速数据采集模块设计[J];兵工自动化;2007年01期
7 章岗,冷传航,肖欣;高速信号处理系统的PCI接口实现[J];北京广播学院学报(自然科学版);2004年03期
8 黄长顽;杨志刚;;基于PCI总线的存储模块接口设计[J];北京汽车;2008年02期
9 吴忠杰,林君,谢宣松;基于PCI总线的高速数据采集系统[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年02期
10 李双;;Windows NT架构内核分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王强;金大鹏;刘振安;赵棣新;;基于PC的多路定标系统的设计与实现[A];第13届全国计算机、网络在现代科学技术领域的应用学术会议论文集[C];2007年
2 何光亚;李玉柏;;基于WinDriver和LabVIEW的PXI驱动开发[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
3 姜立志;;基于ADSP-TS101的水声信号处理平台设计[A];2012航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2012年
4 王海洋;曲则明;孟凡勇;;主机安全审计的硬件实现[A];全国计算机安全学术交流会论文集(第二十二卷)[C];2007年
5 王勇;武林伟;;基于PCI-E总线的图像仿真处理系统[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
6 鄢鹏;王忠;;以太局域网的监听检测原理与实现[A];四川省通信学会二零零四年学术年会论文集(二)[C];2004年
7 刘群华;李雪菁;韩峰;陈霞;;利用PCI9052设计实现通用弹测速卡[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
8 冀晓鹏;白文乐;杨晓东;;基于CompactPCI总线的高速红外图像采集系统设计与实现[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
9 潘海涛;汪梅;李雯雯;;基于PCI总线的高速数据采集卡的设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
10 舒晓芬;王晓峰;余鹏;;某BIT测试性指标验证系统的研究与实现[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王光德;中小型煤矿氡监测等关键技术研究[D];成都理工大学;2011年
2 王国庆;宽带雷达直接解调原理与实时脉压技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 吴涛;虚拟化存储技术研究[D];华中科技大学;2004年
4 张志安;硬目标侵彻引信半实物仿真技术研究[D];南京理工大学;2007年
5 余顺周;编译型数控系统及其关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 朱勇;基于SoC的实时红外图像高速通道设计与研究[D];华中科技大学;2007年
7 文世峰;选择性激光烧结快速成形中振镜扫描与控制系统的研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志艳;线阵CCD的读出系统研究[D];郑州大学;2010年
2 闫攀;SATA硬盘阵列的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王琪;基于PCI总线数据处理卡的驱动和应用程序设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨海星;ARINC 429总线收发器设计与实现[D];苏州大学;2010年
5 李汉青;一种天文图像的光纤传输系统的研究[D];昆明理工大学;2010年
6 韩广;干涉仪快速测向算法的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
7 杨赞;一体化安全网关防火墙报文过滤技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2009年
8 马丽丽;一款基于ETX模块的加固笔记本电脑的实现[D];山东大学;2010年
9 张长营;基于FPGA和PCI的数字复分接设计[D];电子科技大学;2011年
10 麻晓博;机载计算机PCI Express总线应用技术的研究[D];西安电子科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何耘,刘成;序批式活性污泥法(SBR)的研究综述[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1998年01期
2 张杰涛,董占峰;MSBR法的在线模糊控制系统[J];兵工自动化;2004年06期
3 刘东;基于PCI9056的PCI总线设计[J];兵工自动化;2005年01期
4 薛福霞,刘载文,王正祥,杨斌;模糊控制技术在污水处理系统的应用[J];北京工商大学学报(自然科学版);2005年06期
5 张毅;万华庆;孙建华;;一种基于DSP和CPLD的通用型模糊控制器的设计和应用[J];船电技术;2005年06期
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7 段颖妮;吕虹;;基于FPGA的仪表用步进电机控制器设计[J];电测与仪表;2006年01期
8 魏鹏;罗武胜;杜列波;;PCI Express总线及其应用设计研究[J];电测与仪表;2007年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王燕;非合作目标精确定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李旭;矢量浮标定位系统目标模拟器设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 储成群;基于LVDS接口的高速数据记录器的设计[D];中北大学;2011年
3 彭鼎之;基于LVDS高速串行数据传输的接收系统研究和设计[D];电子科技大学;2011年
4 龙卉;合成孔径雷达并行成像算法研究及实现[D];电子科技大学;2001年
5 李燕;IEEE 1394高速串行总线及其在Windows下演示系统的研制[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2002年
6 贺今朝;一种基于FPGA的模糊控制器的研究[D];大连理工大学;2002年
7 李海宁;1553B总线多RT接口板的研究设计[D];西北工业大学;2003年
8 后盾;信号完整性分析及其在高速数字电路设计中的应用[D];浙江大学;2004年
9 胡振华;基于FPGA的PCI总线数据传输系统在高速绘图机上的研制与开发[D];西安电子科技大学;2004年
10 刘金权;基于PCI总线与EDA技术的虚拟示波器研究[D];成都理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈利彬;吴来萍;门涛;;PCI Express接口200MSps实时数据采集卡的设计[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘伟伟;SpaceWire路由器研制[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 宋慧娟;PXI Express外置控制器研制[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 汤奥;基于PCI-E接口数据采集系统FPGA设计与实现[D];华中科技大学;2011年
4 顾天明;基于DVI的高速数字视频仿真技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 李娜;PCI Express IP核的软硬件协同设计与验证方法研究[D];西安石油大学;2011年
6 陈海峰;协同设计X86仿真指令集映射技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王峰博,崔慧娟;WDM设备驱动程序的研究及实现[J];计算机应用;2003年06期
【相似文献】
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2 崔中华;熊继军;沈三民;;基于LVDS技术的实时图像测试装置的设计[J];电子技术应用;2010年04期
3 马强;孟少鹏;;自校验技术在LVDS传输中的应用[J];中国集成电路;2009年09期
4 何鹏;;基于FPGA的高速数据采集系统[J];科技信息;2010年11期
5 陈伟;宋燕星;;基于LVDS技术的高速数字图像传输系统[J];电子测量技术;2008年11期
6 王洪迅,赵天云,毕笃彦,郭雷;高速侦察图像数据的获取和缓冲[J];微电子学与计算机;2004年10期
7 陈曦;高俊峰;张群英;张平;;高可靠性数据传输系统LVDS交叉备份方法[J];电讯技术;2007年06期
8 贾小云;董普松;;基于LVDS接口的多通道高速串行数据采集系统[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2008年05期
9 唐勋;赵剡;;LVDS远程高速红外图像采集卡设计[J];电子测量技术;2009年08期
10 董梁;史小军;堵国樑;;LVDS传输电路在头盔显示系统中的应用[J];电子工程师;2008年05期
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1 胡洁微;文其林;杨文静;李政;李丽蓉;韩广;;基于FPGA控制的高速核信号采集系统的设计与实现[A];第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2010年
2 陈裕华;顾晓东;张忠伟;陈晓敏;;小波快速算法VLSI实现及验证[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
3 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
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5 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
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7 董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
8 肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
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10 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
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1 本报记者 赵艳秋;FPGA:跨进40纳米时代[N];中国电子报;2008年
2 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
3 ;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
4 ;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
5 恒扬科技有限公司技术总监 陈鹏;依托FPGA开发高性能网络安全处理平台[N];中国电子报;2009年
6 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
7 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
8 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
9 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
10 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 余慧;时分交换的新型FPGA互连结构研究[D];复旦大学;2011年
4 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
5 王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
6 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
7 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
8 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
9 薛晓勇;新型存储器在FPGA中应用的关键技术研究[D];复旦大学;2011年
10 隋文涛;FPGA布局算法研究[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘宁;基于PCI Express接口的高速数据传输系统的设计与实现[D];中北大学;2008年
2 范成涛;基于PCI Express和FPGA的2K高清播放器的硬件系统研制[D];上海交通大学;2011年
3 王兵兵;基于EZ-USB FX2和FPGA的数据传输系统研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 石鹏;基于USB2.0与FPGA的数据传输系统的研究[D];武汉理工大学;2012年
5 隆志远;基于FPGA和光电耦合的旋转机械非接触双向信号传输系统[D];南京航空航天大学;2010年
6 周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 单彦虎;基于FPGA的通用测试台LVDS环网总线设计与实现[D];中北大学;2010年
8 许冲;激光脉冲定距算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 叶忠彬;基于FPGA的数字频率合成系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
10 彭涵阳;无串扰超声测距系统的激励方法及基于FPGA的设计与实现[D];天津大学;2010年
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