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多波束测深系统是对海底的地形地貌能够进行高效探测的一种设备,随着时间的推进,多波束测深声纳的产品也随着时间的推进不断地更新换代,现已普遍应用于海洋工程的测量、海底资源的勘探与海洋环境的调查以及海底目标探测等各个领域,目前已经成为了海洋勘探不能缺少的必备探测仪器之一,然而在多波束测深设备在获得优异的性能的同时,也带来了大量的实时数据需要及时地传输与处理,这对系统中数据的传输性能提出了很高的要求。本论文主要着眼于解决在多波束探测系统中的高速数据传输问题,以满足大量数据的高速传输。由于传统总线的传输速度存在瓶颈,采用高速的数据传输协议势在必行。本文首先对各种高速传输总线进行了相关研究。最终本文提出了采用RapidIO高速传输协议来解决多波束测深系统中高速数据传输的问题,构建了一套基于RapidIO协议的高速数据传输系统,该系统由Cyclone IV的FPGA处理平台和基于Tsi578的RapidIO网络交换平台组成。接着文章对RapidIO系统的网络拓扑结构、RapidIO协议分层结构、各层的组成以及作用以及逻辑层的I/O操作规范的几种基本操作和格式都进行了详细的描述。然后对本设计中所提出的方案进行论述,包括对Altera的SRIOIPcore进行阐述,以及本设计中所用到的Cyclone Ⅳ的高速收发器进行研究。其次,文章对整个高速数据传输系统的硬件设计方案进行了论证,然后对硬件电路的各个模块的设计进行阐述,包括电源模块、时钟模块、接口模块以及配置模块。由于本论文涉及的电路为高速电路,针对高速电路的设计,对电路的布局布线策略、差分走线、叠层设计以及阻抗匹配做了相应的分析、论证与仿真。接着文章提出了 RapidIO在SOPC平台中的硬件体系以及软件上的实现,对RapidIO应用系统进行仿真,得出仿真结果;最后,在完成高速数据传输系统的电路设计的基础上,对传输系统的进行了调试。本文在QuartusⅡ软件环境下,使用Verilog HDL语言和IP核模块设计了 FPGA对数据传输的控制逻辑,对网络传输进行了功能测试,提出测量传输速率的方案,并得出了测试结果。