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计算机中主要的硬件子系统正在以迅猛的速度发展,其中的各种不同的总线以不同的速率运行。数据吞吐量的需求越来越惊人,当前的PCI和其他流行的连接技术已不能满足需求。在2001年春季的开发者论坛上,Intel拿出了替代PCI总线的草案——3GIO(Third Generation I/O)。在2002年4月,PCI-SIG和Arapahoe工作组完成了3GI/O的草案详述规范,正是命名为PCI Express。PCI Express的出现带来了一场革命。不但能与原来的PCI设备兼容工作,还可以增强原有设备的性能。它的特点是高性能、高扩展性、高可靠性、以及低花费。PCI Express不仅能够满足极大输入输出总线带宽的要求,同时在桌面系统、移动系统、服务器、通讯系统、工作站、嵌入式系统中也能很好的得到应用。本文主要完成了以下的内容:1.研究PCI Express协议:首先从分析PCI Express的协议出发,介绍了PCI Express的基本概念。重点介绍了PCI Express总线特点、基于PCI Express总线的系统拓扑结构、事务和设备层次等的基本知识。2.根据PCI Express协议,选择合适的芯片:由于PCI Express规范比较复杂,作为一般应用设计,为缩短开发周期,选用专业接口方案。芯片选择了PLX公司的PEX8111。3.设计基于PCI Express数据采集应用系统:在对基于PCI Express数据采集设备的设计过程中,对系统的整体方案以及系统各个模块的功能和实现进行了详细的讨论。本系统以Philips公司的SAA7111芯片为A/D转换核心,以Cyclone III系列的FPGA为控制核心,对输入的PAL制视频流进行实时采集,传送给接口芯片,通过PCI Express总线将数据传输至计算机,接口芯片采用PLX公司的PEX8111;既可以将数据无丢失保存至硬盘。4.编写驱动程序并调试硬件:用WinDriver和VisualC++开发了设备的驱动程序和应用程序,实现通过计算机控制数据采集设备。