基于PCIE的高速存储系统设计

摘要

随着技术的不断发展,在高速数据采集、视频图像处理、卫星遥感测量、现代通信等领域中,对高速大容量数据的传输及存储提出了更高的要求。PCIE总线由于其极高的带宽和良好的性能,现已成为高速存储系统设计中一项重要的技术,因此研究基于PCIE总线的高速存储系统则显得非常有意义。
　　本文在基于Xilinx Virtex6 FPGA内嵌PCIE核的基础上,通过六路高速收发器TLK2711实现PCIE控制板之间的高速数据传输。PCIE接收控制板以DDR3作为大容量缓存,通过DMA写将数据高速的上传到系统内存并进行后续处理。
　　本文首先介绍高速存储系统的研究现状、背景及意义,然后根据系统功能要求给出了基于PCIE的高速存储系统的硬件设计和FPGA逻辑设计。本文重点研究了数据同步缓存模块设计、DDR3存储接口模块设计和基于PCIE硬核的高速DMA读写设计。本文在最后给出了整个系统和各个部分的详细测试结果,通过对测试结果进行分析,验证了系统方案设计的可行性。

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第一章 绪论

1.1论文研究背景及意义

1.2高速存储系统研究现状

1.3论文研究内容

第二章 高速存储系统总体方案设计

2.1高速存储系统硬件设计

2.2高速存储系统FPGA逻辑设计

2.3本章总结

第三章 DDR3存储接口与缓存模块设计

3.1 DDR3存储接口设计

3.2缓存模块设计

3.3本章总结

第四章 PCIE系统逻辑设计

4.1 PCIE总线的分层结构

4.2 PCIE硬核概述

4.3 PCIE系统逻辑总体设计

4.4本章总结

第五章 高速存储系统测试验证

5.1缓存模块测试验证

5.2 DDR3存储接口测试验证

5.3 PCIE系统测试验证

5.4系统整体性能测试验证

5.5本章总结

结束语

致谢

参考文献

攻读学位期间参加科研和发表论文情况