伴随数字信号处理技术的快速发展,数据吞吐量与日俱增,给数据传输带来了新的挑战。高速串行传输系统的出现在一些领域取代了并行数据传输,提高了传输速率,降低了系统成本和设计难度。采用FPGA为核心的通用高速串行接口模式已经逐渐成为实现高速数字信号处理平台的重要实现手段。本文的主要研究内容如下:首先,较为详细的介绍了Xilinx公司FPGA芯片内置的高速串行接口——吉比特收发器(GTP)。从其应用领域,到内部结构,再到工作原理,阐述了Xilinx FPGA内置的吉比特收发器适用于高速串行传输应用。对Xilinx公司的GTP设计和使用的原理、配置方法进行了简单介绍,并利用仿真平台对GTP的设计思路和结果进行了详实地验证。其次,依托Rapid IO协议的基本内容,提供了基于Xilinx FPGA的SRIO接口设计的原理,并给出了基于SRIO为接口的高速信号处理系统的设计思路,通过构建SRIO通用硬件测试平台,对SRIO的多种工作模式进行了仿真、测试。验证了基于FPGA的SRIO接口的系统设计,并对基于SRIO高速接口的性能进行了详实的分析和测试。之后,基于PCI Express协议给出了基于PCI-E接口的内存设备的设计思路,通过搭建PCI Express硬件测试平台,对其的数据读写操作进行了相关测试。验证了基于FPGA的PCI Express接口的系统设计,并对基于PCI Express高速接口的性能进行了分析与测试。最后,以SATA协议多层结构为基础,阐述了基于Xilinx公司的FPGA的SATA控制器设计的原理,并给出了基于SATA的硬盘主控制器的设计思路,通过搭建SATA硬件测试平台,对其的数据读写操作进行了相关测试。验证了基于FPGA的SATA接口的系统设计,并对基于SATA高速接口的性能进行了分析与测试。本文通过FPGA平台实现了多种高速串行传输系统,详述了系统设计思路,并提供了相关测试与验证。设计中,采用基于FPGA的高速串行传输系统,可以简化设计,降低成本,改善系统性能。