基于pcie总线的图像数据传输系统设计

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1、？ｖ＊｜屬Ｉ．到硕±学位论文！ｍ３基于ＰＣＩＥ总线的图像数据传输系统设计＊，，一■＇：｜Ｓ作者姓名解春辉｜指导教师姓名、职称许录平教授申请学位类别工学硕±学校代码１０７０１学号１３０２１２１１３４分类号ＴＮ９１９，密级公开＼西安电子科技大学硕±学位论文基于ＰＣＩＥ总线的图像数据传输系统设计作者姓名：解春辉一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别；工学硕±指导教师姓名、职称：许录平教授学院：电子工程学院提交日期：２０１５年１

2、２月DesignofImageDataTransmissionSystemBasedonPCIEBusAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingByXieChunhuiSupervisor:XuLupingProfessorDecember2015西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是

3、我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容＾或外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同了作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。义＇冲；日期：本人签名解秦聲西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全Ｔ解曲安电子科技乂学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期问论文工作的知识产权厲于西

4、安电平科技大学。学校有权保留送交，允许酱阅，允许论文的裳印件、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容采用影印、缩印或其它复制手段保巧论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文，、发明专利等成果署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在。＿＿年解密后适用本授权书木人签名：解泉痒导师签名：／＇之巧期、＾：知心乂円期：之如／２ｊ摘要摘要航天相机是航天探测领域重要的遥感器，它分为航天侦察相机、航天测绘相机等多种类型，在民用、军事等方面也有着相当广泛的应用。在测试航天相机的性能时，需要将其产生的图像数据快速、可靠地传输到

5、计算机中，这对计算机的系统总线提出了较高要求。PCIE总线作为第三代系统总线，因其传输带宽高、全新的点对点互连架构以及对PCI总线的高度兼容等优点，在需要高速传输数据的场合得到越来越多的应用。因此，针对航天相机的性能测试问题，论文设计了一种基于PCIE总线的图像数据传输系统。本传输系统以AlteraCycloneIV系列FPGA为控制核心，通过其内部集成的IP核实现PCIE接口电路。外部LVDS图像数据首先通过LVDS接口芯片转换为单端信号，之后经过隔离芯片传入FPGA。为了实现图像数据的实时接收，在FPGA中例化两个RAM对图像数据进行缓冲，当满足一定条件时，

6、发出DMA操作请求，将数据以DMA方式高速传输到计算机中，并通过上位机显示图像。论文在详细分析系统技术要求的基础上，设计并实现了满足技术要求的基于PCIE总线的图像数据传输系统，对系统的组成、工作原理以及各主要模块实现的功能进行了详细阐述。系统设计主要分为硬件电路设计与FPGA内部逻辑设计。硬件电路设计主要包括LVDS接口电路设计、FPGA配置电路设计、供电电路设计和隔离电路设计。FPGA内部逻辑设计主要完成两个功能：一是缓冲外部图像数据，主要通过FPGA内部例化的两个RAM的乒乓操作实现；二是实现PCIE接口电路，主要通过定制PCIEIP核以及修改定制后的程序

7、实现。对本图像数据传输系统的FPGA内部逻辑与实际数据传输性能进行了测试和结果分析，验证了系统的可行性。关键词：PCIE总线，FPGA，LVDS，DMAIABSTRACTABSTRACTSpacecameraisanimportantkindofremotesensorinthefieldofspaceexploration,whichincludesaerospacesurveillancecameras,aerospacemappingcameras,andsoon.Besides,itisalsowidelyusedincivilianandmilitar

8、yfields.When