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随着图像采集系统对图像帧率和分辨率要求的不断提高,高速图像传输技术必不可少。高速图像传输技术广泛应用于科学研究、交通、医疗、航空航天等诸多领域。传统的并行传输总线由于抗电磁干扰能力弱、占用管脚多、布线复杂以及速率瓶颈等因素已经逐渐被高速传输总线取代。PCIE总线作为第三代IO互连总线,具有传输带宽高、串行点对点互连架构、PCI总线兼容性好等优点,在高速数据传输中应用越来越广泛。本文设计了一种基于PCIE总线的高速图像传输系统,选用Xilinx Artix-7系列FPGA作为平台芯片,设计了DMA控制器、PCIE接口电路和DDR3控制器,并开发相应的PCIE驱动程序和PC机上位机软件,实现图像信息稳定高速传输。本文主要完成以下工作:1.基于实验室承担的某项目需求,完成了 PCIE图像传输系统的总体结构设计,实现对图像信息采集控制、缓存、传输、显示等功能。2.完成了基于Xilinx IP核的PCIE接口电路设计,并使用Verilog语言设计了DMA控制器,实现PCIE接口的DMA方式传输,有效降低了高速数据传输过程中CPU占用率。3.使用Verilog语言完成了DDR3控制器设计,实现图像信息的高效缓存,解决缓存容量小导致的图像数据失真和DMA效率低等问题。4.使用WinDriver开发了PCIE驱动程序,实现SG DMA链表结构大容量缓存,提高单次DMA传输数据量和PCIE总体传输速率。5.在Visual Studio开发环境下开发了基于MFC的上位机应用软件,设计了 PCIE测速和图像显示程序,实现图像传输系统性能测试。仿真和板级验证结果表明,系统及各模块的功能和性能均满足设计要求。其中PCIE在DMA方式下最高达到1222MB/s速率无误码传输,图像数据清晰稳定显示。本文成果可在图像采集和二维重建等高速图像传输领域推广应用。