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随着信息技术的发展,数字信息资源的体积有了较大的膨胀,数字设备之间交换数据量越来越大。日益增长的数据量对高速数据传输接口的需求变得更加迫切。为满足这个需求,PCI Express总线技术应运而生,并被广泛应用于个人电脑中。随着嵌入式系统性能的提升,PCI Express总线技术在嵌入式领域也得到越来越广泛的应用。嵌入式平台的主要核心基本上是处理器和可编程逻辑器件(FPGA)两部分,而且越来越多的处理器和FPGA支持高速PCI Express总线接口。基于此,本文研究了PCI Express技术在基于FPGA和处理器平台中的高速数据传输应用,设计并实现了一种FPGA与PowerPC处理器通信方案,并且在该方案的基础上,进一步对PCI Express技术在多个PowerPC处理器通信中的应用进行了探索和实践,最终实现了多个嵌入式PowerPC处理器的PCIe通信方案。在FPGA与处理器的PCIe通信系统中,由嵌入式PowerPC处理器作为根复合体(RC)设备,FPGA作为EP(端点)设备,二者直接建立PCIe链路进行通信;而在多个嵌入式PowerPC处理器的PCIe通信系统中,由一颗PowerPC处理器作为RC设备,其它PowerPC处理器作为EP设备,并通过交换芯片对PCIe链路进行扩展,建立起一对多的PCIe链路。所介绍的两种嵌入式平台的软件设计均基于嵌入式Linux系统,Linux应用程序通过PCIe设备驱动程序实现了对PCIe链路的初始化和控制。本文在两种嵌入式平台上所完成的工作有:1.在FPGA与嵌入式PowerPC处理器的PCIe通信系统中,基于Xilinx公司的Virtex6系列FPGA的片内PCIe核实现了PCIe EP设备,与作为RC设备的MPC8377处理器建立PCIe链路。运行在MPC8377上的嵌入式Linux应用程序配合EP驱动程序访问FPGA,实现FPGA和PowerPC处理器的通信。2.在多个嵌入式Power PC处理器的PCIe通信系统中,实现了多颗MPC8377的PCIe通信。其中一颗处理器在switch上游作为RC设备,而其它处理器在switch下游作为EP设备。运行在RC端的嵌入式Linux应用程序配合EP驱动程序,实现了与EP处理器的通信。论文分别给出了两种嵌入式平台运行测试的结果,证明其完全满足设计要求。