PCI Express是一种最新最流行的总线和接口标准。其主要优势就是传输速率极高，以及多路高速串行传输带来的高带宽。PCI Express被广泛应用在如显卡，网卡等对带宽要求较高的设备上。得益于PCIExpress2.0/3.0的推出，将其带宽进一步提升，并在服务器内成为难以替代的高速内部传输协议，用于如万兆网卡，高性能固态存储系统等设备。本论文主要研究了PCI Express基于面向云计算的片上可编程系统（SOPC）的应用分析与实现。指出当今云计算和云计算服务器存在功耗上的瓶颈，而随着制造工艺的突飞猛进，FPGA逐渐解决了功耗容量成本等问题，又凭借SOPC在灵活性和开发周期等方面的优势，提出在FPGA/SOPC系统上研究PCI Express的接口功能，为颇具前景的基于SOPC的云计算系统做了铺垫。本文具体介绍了在FPGA上，设计并实现的几种面向云计算SOPC的PCI Express接口方案，包括在FPGA/SOPC上实现PCI Express Endpoint，并且带有DMA功能，以及创造性地在FPGA/SOPC上实现PCI Express Root功能，这几种系统接口都为今后在这方面的研究打下了坚实的基础。