PCI Express(简称PCI-E)是一种高性能互连协议，具有传输带宽高、对PCI协议高度兼容、差分串行点对点通信等优点，广泛应用于网络适配、图形加速器、服务器、大数据传输、嵌入式系统等众多领域中。Altera提供了兼容于PCI-E1.0和PCI-E2.0的解决方案，借助于Altera成熟的GX收发器技术具有出众的抖动性能和优异的信号完整性。Altera FPGA内置的PCI-E硬核IP包含了处理层、链路层和物理层所要求的全部功能，以及绝大多数的可选功能。本论文首先介绍了PCI-E协议的产生背景、技术优势与应用前景，接着对PCI-E的体系结构、事务类型、事务路由、配置空间、中断服务等内容做了基础研究。然后对PCI-E接口的硬件平台、PCB叠层结构、以及EP4CGX50CF23I7在实现PCI-E接口方面的优势等内容做了简要介绍，重点给出了DDR2SDRAM和PCI-E的布线规范和布线策略，强调了阻抗匹配和电磁兼容的重要性。最后在研究PCI-E硬核结构与接口的基础上，对实现PCI-E端点设备所涉及的配置空间管理模块、数据接收与发送模块、MSI中断服务模块、链式DMA模块等内容给出了详细的设计方案和部分模块的仿真结果。由于FPGA本身具有很高的灵活性和高度的集成性，因此在系统设计中用带有PCI-E硬核的FPGA替代专用PCI-E芯片不仅可以简化电路设计，降低系统成本和功耗，而且可以提高系统的稳定性和灵活性。