1 系统结构
地面控制台是模拟机上信号源功能，信号源由上位机生成，然后下载到地面控制台的RAM中。为了正确地发送信号源数据需要对下载的信号源数据进行自检，即将地面控制台RAM中的数据读入上位机来验证控制台中信号源是否正确。本系统通过PCI Express传输卡实现了信号源自检功能。
如图1所示，上位机通过PCI Express接口将信号源的数据下载到FIFO1存储器当中，同时将相应的控制命令发送给FPGA。FPGA检测到相应控制命令后，开始读取FIFO1中的数据，并将该数据经过串并转换写到地面控制台RAM中。为了保证上位机下载到静态存储器中的数据的正确性，上位机可以通过PCI Express接口将地面控制台RAM中的数据写到FIFO2存储器当中，读取其中的数据并进而对该数据进行判读以验证信号源数据的正确性。
2 硬件设计
2.1 差分传输
低压差分传送技术是基于低压差分信号LVDS的传送技术，其主要特点是抗干扰能力强、传输速率高、低功耗、噪声性能好。
传输卡接收LVDS数据时，考虑到在远距离的数据传输过程中会遇到一系列的干扰而导致信号的衰减，在接收端设计了CLC014驱动芯片，发送端设计了CLC001驱动芯片，其作用是把传输来的信号增强。CLC001与CLC014是配芯片,在设计中要一起使用才能够起到对长距离传输时信号衰减的恢复。串并/并串转换电路中采用LVDS DS92LV1801芯片，它是一款18位的串并/并串转换芯片，实现16位数据传输。
2.2 PCI Express接口设计
PCI Express总线接口的设计方法大体有两种:使用可实现PCI Express物理接口的可编程逻辑器件FPGA或使用专用接口芯片。前者的优点是其灵活的可编程性,缺点是开发难度比较大,开发周期比较长;而专用接口芯片实现了PCI Express的物理层和数据链路层、事务层的控制逻辑,这使用户可以专心于其应用方面的开发,而不必费力再调试PCI Express接口,降低了开发的难度,是一般用户实现PCI Express接口的有效方法。该设计采用美国PLX公司推出的PEX8311作为本地总线与PCI Express总线的接口。
