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随着图像数据分辨率的日益提升以及帧频的不断提高,图像数据量增加,传统的PCI总线已经不能满足传输要求,而且当位宽达到一定宽度时,增加位宽反而会降低总线的频率。PCI-E总线作为PCI总线的继任者,具有端到端的链接,传输速率快,兼容PCI软件层的优点。针对PCI总线在图像传输中遇到的瓶颈,本研究搭建了基于PCI-E总线的图像采集传输系统,设计开发了PCI-E设备驱动,实现了图像采集卡和上位机的通信。本课题主要完成的工作内容包括:FPGA实现PCI-E接口有三种方式:专用芯片、软核和硬核,论文分析各种方式的优缺点及适用场合,根据设计的需求,采用了 IP硬核的方式实现了 PCI-E接口,并使用工具pciTree对板卡进行了测试,验证了采集卡PCI-E接口的功能。开发了 Linux系统下的PCI-E图像采集卡驱动程序,主要工作包含硬件设备的初始化,驱动开发环境的搭建和图像采集卡驱动的具体实现。为了提高CPU的利用率,采用了 DMA传输方式,实现图像传输的完整功能开发了应用该PCI-E驱动程序的上位机验证软件,软件功能包括显示设备和驱动的状态、接收的图像和通信的实时速率。该软件测试了板卡和上位机的图像传输,验证了驱动程序的正确性。本系统的图像采集速率约为875MB/s,大大超过了 PCI总线的传输峰值速率,且通道占用比不到百分之二十,验证了 PCI-E总线传输速率优于PCI总线。