随着相关技术的发展,实时、高分辨率的图像信息在人工智能、土木和遥测遥感等领域的应用日益增多。目前广泛使用的相机阵列,在获得高分辨率图像数据的同时,也对图像数据的传输、存储速率和系统的可扩展性提出了越来越高的要求。本课题旨在研究设计一套基于PCI-E点对点数据传输和硬盘阵列存储的系统,以满足阵列式工业相机高速数据传输和存储的需求。本文首先根据系统的指标要求,对4种可选的实现方案进行了详细分析,总结了各方案的优缺点。最后综合考虑图像数据传输速率、系统可扩展性和开发周期等需求,选定了由PCIe Switch、USB Host和SoC主控组成的PCI-E点对点数据传输与存储方案。围绕传输-存储这个主线,本文对PCI-E和SATA两种串行技术以及eXtensible Host Controller(xHC)的驱动接口进行了深入研究与分析。以软硬件皆可编程的SoC为核心,设计完成了PCI-E接口模块、PCI总线域到存储器域的地址映射模块、Intel可扩展主机控制器内核(xHC)的驱动模块、SATA Host模块以及传输与存储的适配模块。与此同时,本文也通过局部实验对关键模块的功能进行了详细验证。为了验证系统的传输逻辑、存储逻辑和数据格式的有效性,检验整个系统的传输性能,本文最后设计了多相机的点对点数据传输与存储实验,成功实现了多相机数据的采集、传输和存储,充分验证了整个设计的可行性和逻辑功能的正确性,并获取了相关的传输性能参数。实验证明,系统单个PCIe2.0通道的传输速率可达370MB/s,双相机可以实现至少299MB/s的不丢帧传输,SATA2.0 Host对SSD的连续读写速率也能达到250MB/s以上,在当前硬件条件下,传输性能达到了预期目标。