文档介绍：中北大学
硕士学位论文
基于PCI Express接口的高速数据传输系统的设计与实现
姓名:刘宁
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:张文栋
20080521
涌诘母咚偈荽湎低车纳杓朴胧迪捅要基于关键词: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,通过研制以接口高速接收发送数据并通过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,介绍了基于芟吒咚偈荽涔讨械南喙丶际酰允菔辗⒌慕涌诩笆毙颉实现闹髂J焦ぷ魇毙颉迪諴的从模式工作时序、实现芟吲渲谩迪諨传输、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,是以腦涌谑迪值模绻訶接口进行设计,采用燃际酰低车男阅芙ɑ峤徊教岣摺現琇咚中北大学学位论文
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:.兰::￡:原创性声明关于学位论文使用权的说明位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名::本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印,缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容C苎宦畚脑诮饷后遵守此规定签名:签名:日期:丕篿:点:三≥
第一章引言在过去的十几年里,芟呤欠浅3晒Φ囊恢滞ㄓ肐/芟弑曜肌>」芩⒉荒满足未来计算机设备的带宽需要,但是它的平行总线执行机制依然具有先进性。随着制造工艺的发展,将会出现腃,高速的内存和显示卡,甚至的网卡等其他许多需要无限内部带宽的设备。现在是到了出现下一代多用途内部交互总线标准的时候了。这样就可以保证更新的设备可以被使用,市场也可以成倍的扩大。某鱿志褪且淮胃锩坏苡朐吹腜设备兼容工作,还可以增强原有设备的性能。奶氐憔褪歉咝阅堋高扩展性、高可靠性、很好的升级性以及低花费,它必然取代现在的芟咝。术。在计算机领域,第一代总线技术包括珽琕诙≒,琍。抛开年代久远的第一代互连技术,随着计算机系统中处理器频率和内存带宽的不断增总线接口带宽由数据宽度和数据采样频率相乘得到。从工作频率来看,芟叩频率随着需求不断增高,频率的增加的确可以增加接口的总线带宽,然而同时会牺牲负载能力。当猉甇版本发展至募奘敝悠德适保径ㄒ宓淖芟呒芄故导上己经成为了点对点的架构,总线已经丧失了再扩展的能力陌4幼芟呤菘矶壤纯矗琍—芟吖娣妒紫榷ㄒ辶的数据宽度,随后增加的数据宽度定义来增加数据吞吐能力。然而,信号线路越多意味着越难管理时钟一数据偏移,产生了复杂的枷吖嬖颍虼撕苣延肍鼻暗耐璓际跏迪志眯蜕杓啤2⑶遥藕畔呗的数目增加还会增力布线面积,提高功耗。基于以上各种限制,乇鹦巳ぷ在年第二季度定义际醯牟幸荡戳司薮蟮姆⒄箍占洹K捎每衫┱沟牡愣缘愀中北大学学位论文芟卟谋尘虸第三代痮总线结构怀浦怯τ糜诩扑慊屯ㄐ帕煊蛲馕璞富チ5牡谌加,第二代总线接口已经不能满足系统对输入输出的需求。,实现极高的单位管脚带宽,并且能够以经济的价格升级到铜信号
技术的极限带宽,使得基于传统芄沟募扑慊黄艻/淼钠烤保蔽=ɡ吹南的桥接陋A硗猓鼓芄挥糜谕夹涡酒橹校美刺岣咴怂屯夹问莸拇怼勾戳艘恍┬碌募际酰缍缭垂芾硌现在的软件应用越来越依赖于硬件平台,特别是输入输出子系统,日常应用中常常理的。比如现在出现的千兆以太网卡就需要极大的输入输出总线带宽,芟吣芄惶峁┘ǜ叩拇恚绰阆低车男枨蟆H中北大学学位论文统需求保留充足的扩展余地Ⅲ。簧杓瞥赏ㄓ么衖/チF骷芄挥糜谡攵远嘀植返氖谐×煊颍包括台式机、移动器件、服务器、存储设备和嵌入式通信。梢杂米魍馍器件互联、,琌、热插拔鹊取会出现从视频源和音频源传来的大量的数据流要处理,甚至有许多的数据是要求实时处能够满足它的要求铡表所示:表芟叽聿问未编码数据速率行У氖菟俾编码数据速率ǖ单向双向舣向
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