射电望远镜在探测天体射电波的过程中会产生大量的数据,如何将采集到的海量数据高速传输给计算机进行分析和处理是一项巨大的挑战。本论文在研究和分析现有的高速数据传输接口技术的前提下,将PCI Express，总线技术作为研究对象,根据任务需求基于FPGA设计了一款采用PCI Express总线接口的高速数据传输系统,并在计算机上开发了硬件设备的驱动程序和性能测试软件。论文首先介绍了现今的几种高速数据传输接口技术,并针对系统设计要求给出了基于PCI Express,总线技术的高速数据传输系统的设计方案。其次,深入研究了PCI Express总线协议,分别对PCI Express,总线的系统结构、配置空间、分层结构和总线事务进行剖析,为接下来的设计提供了理论基础。在FPGA中实现了PCI Express接口逻辑,通过PIO模式能够对内部寄存器进行读写操作,并且验证了PCI Express存储器读、写以及完成等事务的逻辑。数据传输使用DMA方式,详细介绍了DMA引擎模块的设计方法,对DMA写和读操作的操作流程进行了透彻的分析和说明。最后,在计算机上针对PCI Express,总线接口开发设备的驱动程序,并且基于驱动程序设计性能测试软件,实现了设备的状态检测、寄存器配置、DMA数据传输等基本功能。本设计采用PCI Express1.1标准的x8链路模式,经过实际测试,DMA数据传输速度能达到约1400MB/s,满足了系统的数据传输要求。