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基于PCI-E总线的数字电视传送流接口卡设计

作　者: 张小佩
导　师: 褚晶辉; 王书齐
学　校: 天津大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 传送流 PCI-E总线 FPGA PEX8311 WDM驱动程序
分类号: TN949.197
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 2次
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内容摘要


TS，即MPEG-2传送流，是数字电视系统中普遍采用的码流传输格式，随着数字电视技术的发展，在很多情况下需要将数字电视传送流传输到PC机进行实时处理或存储，因此，传送流采集系统在数字电视系统中的应用和需求越来越广泛。另一方面，PCI-E总线是目前最流行的计算机总线，它继承了PCI总线多方面的优点，且与PCI总线相比，数据传输速度有了很大程度的提高。因此，本文针对课题需求，结合计算机总线技术，以FPGA为控制器，设计了一款基于PCI-E总线的数字电视传送流接口卡，实现了传送流的实时传输。接口卡的硬件设计部分包括ASI接口设计、PCI-E接口设计和SDRAM缓存设计，本设计采用Altera公司的ASI IP核来实现ASI接口的功能，使用PLX公司的PCI-E接口芯片PEX8311来实现PCI-E接口的设计；软件设计部分包括驱动程序设计和应用程序设计，驱动程序是软件设计的重点，使用NuMega公司的DriverStudio驱动程序开发包进行开发。设计完成后，对接口卡的各项功能进行了详细测试和分析。结果表明，本接口卡性能稳定，能够准确无误地进行高速传送流传输。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 研究背景及意义  8
  1.2 数据采集技术发展现状  8-9
  1.3 论文主要内容及结构安排  9-11
第二章 PCI-E 总线标准介绍  11-19
  2.1 PCI-E 总线的技术规范  11-17
    2.1.1 PCI-E 总线系统结构  11-12
    2.1.2 PCI-E 总线体系结构  12-13
    2.1.3 PCI-E 总线各层主要功能  13-15
    2.1.4 PCI-E 总线接口信号  15-16
    2.1.5 PCI-E 总线配置空间  16-17
  2.2 PCI-E 总线的特点与优势  17-18
  2.3 PCI-E 接口的实现方式  18-19
第三章 硬件设计  19-36
  3.1 硬件总体设计  19-21
  3.2 ASI 接收和发送接口设计  21-26
    3.2.1 ASI 接收器模块  21-24
    3.2.2 ASI 接收电路  24
    3.2.3 ASI 发送器模块  24-25
    3.2.4 ASI 发送电路  25-26
  3.3 PCI-E 总线接口设计  26-32
    3.3.1 PEX8311 简介  26
    3.3.2 PEX8311 数据传输模式  26-29
    3.3.3 本地总线接口设计  29-31
    3.3.4 PEX8311 的寄存器配置  31-32
  3.4 缓存设计  32-34
    3.4.1 SDRAM 控制器介绍  32-34
    3.4.2 SDRAM 控制器与 ASI 接口的连接  34
    3.4.3 SDRAM 控制器与本地总线的连接  34
  3.5 中断产生模块设计  34-35
  3.6 本章小结  35-36
第四章 软件设计  36-52
  4.1 WDM 驱动程序介绍  37-39
    4.1.1 WDM 驱动程序的结构  37-38
    4.1.2 WDM 驱动程序的执行流程  38
    4.1.3 WDM 驱动程序的特点  38-39
  4.2 WDM 驱动程序的设计  39-46
    4.2.1 开发工具的选择  39-40
    4.2.2 驱动程序代码框架的生成  40-42
    4.2.3 驱动程序功能的实现  42-46
    4.2.4 驱动程序的安装  46
  4.3 应用程序设计  46-51
    4.3.1 驱动程序与应用程序的接口  47-48
    4.3.2 打开和关闭设备  48-49
    4.3.3 复位操作  49
    4.3.4 配置检查  49
    4.3.5 传送流传输  49-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章 测试和分析  52-57
  5.1 ASI 接口测试  52-54
    5.1.1 ASI 接收和发送电路测试  52-53
    5.1.2 ASI 接收器测试  53
    5.1.3 ASI 发送器测试  53-54
  5.2 SDRAM 缓存测试  54
  5.3 PCI-E 接口测试  54-55
    5.3.1 本地地址空间访问测试  55
    5.3.2 数据传输测试  55
  5.4 系统整体测试  55-56
    5.4.1 传送流接收测试  55-56
    5.4.2 传送流发送测试  56
    5.4.3 多线程测试  56
  5.5 本章小结  56-57
第六章 总结和展望  57-59
  6.1 主要工作总结  57
  6.2 展望  57-59
参考文献  59-61
发表论文和参加科研情况说明  61-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视：按体制分 > 数字电视
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