本文设计和实现基于FPGA的PXI总线的3U板卡,适配PXI机箱,构成网络协议测试与诊断系统的硬件部分。板卡采用目前先进的FPGA技术,完成板卡与多种接口如RS232、V.35、V.21、X.21、V.24的通信。充分利用PXI总线的开放性好、数据传输速率高的特点,研究了面向PXI总线的板卡开发技术,实现了网络协议测试与诊断的多种接口板卡,设计了配置程序和应用程序。介绍了PXI总线的发展历史,分析了PXI总线的面向测试的优点,比较采用专用接口芯片和采用FPGA为核心开发板卡两种方案,确定了系统的总体方案,定型FPGA为Altera公司的EP2C35。介绍了器件支持的I/O端口标准,列举了器件支持的端口协议。根据板卡的硬件需要,分配器件的管脚,设计板卡的各种外围接口电路,扩展系统的SDRAM,完成硬件电路原理图设计,给出了六层电路板的参数,提供了印制板制作的依据。根据硬件电路的原理,在SOPC Builder中构建系统,配置各种控制器的IP核,阐述了系统自动生成文件的内容,说明了配置程序的下载方式及下载的位置。以四路RS232接口为例,使用Verilog HDL语言编写外围接口RS232模块,在SOPC Builder中封装自定义的外围接口RS232模块,加入到配置程序中。使用在SOPC Builder中生成的HAL,在Nios II 8.0下使用C语言编写应用程序。测试了制作好的印制板,板卡的测试采用分阶段的逐步细化的测试方法:分为硬件测试部分和软件测试部分两部分,测试数据表明:板卡的各个电路功能正确,能够正常工作,为软件设计提供了硬件基础。