基于PCI-E接口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)FPGA設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息時代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)為人們提供越來越多的信息量。與此同時，隨著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡(luò)所承載的數(shù)據(jù)流量不斷劇增，實現(xiàn)對高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流實時、高效采集是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)安全中的重要課題。數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)需要由宿主服務(wù)器作為載體，在實時獲取高速網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流，進行高速處理后需要將大流量、高速率的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)剿拗鞣?wù)器上。高速IO總線技術(shù)的發(fā)展使得研發(fā)這種高性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為可能。
　　 PCI Express總線是在傳統(tǒng)

2、總線基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第三代高性能IO總線，具備高速率、高可靠性、低成本和擴展性強等特點。無論是大型服務(wù)器還是微型計算機系統(tǒng)，都對PCI Express具有良好支持。在當(dāng)前所有需要通過計算機IO總線進行交互的硬件系統(tǒng)中，PCI Express總線成為多數(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)高速傳輸?shù)氖走x。
　　 在對高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)調(diào)研和研究的基礎(chǔ)上，深入理解和分析了PCI Express總線體系結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)上的關(guān)鍵技術(shù)點，結(jié)合系統(tǒng)的功能需求和所要達

3、到的性能要求，本文提出了一種基于PCI Express總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案。整個系統(tǒng)包含硬件邏輯設(shè)計和軟件驅(qū)動兩部分，本文主要從系統(tǒng)硬件邏輯方面來闡述系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。在系統(tǒng)硬件邏輯開發(fā)上采用了模塊化思想，將整個系統(tǒng)分為千兆以太網(wǎng)接入、數(shù)據(jù)匹配過濾和PCI Express總線的DMA傳輸三部分來設(shè)計并實現(xiàn)。通過搭建系統(tǒng)的軟件驗證平臺，對系統(tǒng)的功能進行測試和完善；在實際的硬件測試環(huán)境中，配合系統(tǒng)的軟件驅(qū)動，對本系統(tǒng)的整體系能做