随着高速实时的数据采集系统的要求越来越高,如何提高数据采集系统关键部分数据传输接口的性能成为目前紧迫的课题。计算机技术的高速发展促使了研发这些高性能要求的数据采集系统成为可能。传统的微机总线由于带宽的限制成为了高速数据采集系统发展的瓶颈,而PCI总线改变了这种状况,PCI总线的高传输速率使得开发高速的数据采集系统成为可能。　　PCI局部总线是微型计算机中处理器/存储器与外围控制部件、扩展卡之间的互连接口。PCI局部总线由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特点,在各种计算机总线标准中占主导位置,采用基于PCI标准的接口设计已经成为相关项目开发中的优先选择。　　本文对千兆数据过滤采集卡的关键部分PCI总线接口进行深入的研究,比较了国内外三种不同的实现方式,深入理解和分析PCI总线协议,结合系统的需求简化接口逻辑功能,提出了一种新的PCI接口的设计方案,并采用重试机制和存储器访问方式改进接口逻辑的性能。本文还详细地阐述了千兆过滤采集卡的总体框架和关键子模块具体的设计与实现,给出了模块级和系统级的验证仿真结果,并对结果进行了分析。　　本文以Xilinx公司的Spartan3系列的FPGA芯片为硬件载体,运用Verilog HDL语言进行RTL级别的功能描述,实现千兆数据过滤采集卡的数据包过滤采集功能,系统能够实时地处理4Gbps的网络数据流量,其中PCI总线接口部分可提供2Gbps数据传输速率。