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论文根据激光陀螺姿态测量系统中高速数据传输的实际需求,对基于PCI总线的数据采集与传输的实现方法进行了深入研究,利用PCI IPcore实现了基于FPGA的PCI主、从模式接口,设计并制作了PCI扩展卡和PC/104-plus扩展板,进行了实验测试。实验表明,该接口符合PCI协议的要求,实现了姿态测量系统数据的高速传输。论文首先分析了实现PCI接口的主要方法,确定了使用FPGA和PCI IPcore来实现PCI接口的设计方案,将其他用户逻辑与PCI接口逻辑集成于单片FPGA芯片上,提高了系统的集成度。其次,在深入理解PCI总线协议的基础上,分析了PCI主、从模式接口的性能特点和设计难点。按照Altera公司提供的pci_mt32 MegaCore在PCI主、从模式存储器读/写交易中的时序,利用状态机设计了PCI本地端主、从模式控制逻辑电路和DMA控制逻辑电路,并在QuartusⅡ软件中进行了时序仿真,确保了所设计逻辑电路的时序与pci_mt32 MegaCore的时序要求一致,实现了PCI接口在主、从模式下的突发传输以及在从模式单周期存储器读/写交易中可达到的18.86MB/s和22MB/s的最高传输率。最后,基于PCI和PC/104-plus总线电气规范,选用Altera公司的CycloneⅡ和CycloneⅢ系列FPGA分别设计了PCI扩展卡和PC/104-plus扩展板,利用PCI接口调试软件PciTree,在台式计算机和PC/104嵌入式计算机上分别对板卡进行了传输速率和可靠性测试,测得由台式计算机或PC/104计算机作为主设备时,所设计PCI接口在单周期存储器写交易中的传输速率为18.9MB/s或16.5MB/s,且长时间传输稳定可靠。