随着FC(Fibre Channel)网络通信带宽地迅速增加,系统需要进行分析处理的数据量也不断提高,以2.5G的波特率进行传输的PCIe接口已经不能满足数据传输需求。本文针对FC网络中的数据传输的实时、可靠及高速性的需求,选取单向传输速率为5G波特率的PCIe 2.0标准,采用设计和验证结合的方式,对FC网络通信中的PCIe接口进行研究。本论文从需求的角度出发,对FC网络中数据传输过程中遇到的相关问题进行了解决,为以后面临更高数据带宽所遇到的问题提供了理论研究基础。在论文的开始,首先介绍本研究的国内外发展现状,对论文的整体架构进行设计;其次,分析FC协议及FC网络拓扑结构,通过对FC网络中的数据传输实例研究,明确PCIe接口在FC网络数据传输中的功能;之后,深入剖析PCIe协议,包括PCIe的系统架构及体系架构,完成PCIe IP核的设计,归纳PCIe接口的功能及配置空间访问方式;最后,搭建验证平台,完成PCIe接口的功能及性能验证。PCIe协议针对物理层、数据链路层、事务层三层进行解析,并对不同层的数据包结构进行阐述,为后续的PCIe接口设计奠定基础。PCIe IP核设计,主要从事务层、数据链路层、物理层及电源管理模块四大部分进行,并根据PCIe接口实现的功能归纳为本地接口模块、管理接口模块、配置寄存器扩展接口模块、消息接口及电源管理接口模块;阐述PCIe接口的配置空间及相关寄存器,并从x86处理器及PowerPC处理器两种情况下对PCIe的配置空间进行访问。对PCIe接口的部分功能及性能进行验证,包含对PCIe接口的相关寄存器进行读写和复位验证,以及PCIe接口的传统中断及MSI中断验证和PCIe四线转一线的性能验证。