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随着计算技术日新月异的发展，包括微处理器速度的提高和固态记录器容量的增加，极快地引发了数据的大爆炸。尤其是测试测量领域对于数据采集及存储系统的采样率、存储密度以及分辨率等提出了更高的要求。PXI Express总线作为PCI Express总线在仪器领域的扩展，能够加快数据流盘的数据存取速率，尤其是采用端到端的数据传输方式，更有效地提高了数据传输效率。鉴于此，本文研制了基于端到端技术的PXI Epxress高速数据采集及存储系统。本文首先根据系统的功能和技术指标要求，制定了系统的总体设计方案。硬件设计中，采用ADC08D1520作为核心芯片，实现双通道/单通道采样；采用LMX2541SQ3030E提供高质量、低抖动的采样时钟；采用前端调理电路，使输入信号满足ADC的输入要求；采用DDR2SDRAM内存条作为高速缓存；采用带有PCI Express Endpoint Block硬核的FPGA实现PXI Express接口。选用带有16片Nand Flash的PXI Express固态记录器作为存储系统。逻辑设计中，采用Xilinx SelectIO技术实现对ADC高速差分数据的接收；采用MIG IP核实现对DDR2SDRAM的控制；采用PCI Express Endpoint Block硬核实现PCIExpress协议，并在该基础上设计了DMA引擎和端到端传输引擎。软件设计中，采用LabWindows/CVI与NI-VISA设计了应用程序与PXI Express接口驱动程序。最后对系统的性能进行了测试，测试结果表明，数据采集卡的带宽大于800MHz，在带宽范围内有效位数大于6.5位，具有较好的动态特性；端到端的写速率可以达到846.6MB/s，读速率可以达到789.1MB/s，满足设计要求。