随着各类人工操作逐步被更高效的机械自动化取代,针对自动化设备的故障自动诊断和远程维护便显得尤为重要。远程自诊断系统无需设备使用人员参与,便可对故障进行自动诊断并将结果及时上报给相关的管理人员,而且管理人员可以通过网络对简单故障进行远程维护,远程自诊断系统可以显著的提高自动化设备的管理及维护效率。一直以来,各国都不断的投入大量的人力和财力到远程自诊断系统的研究中。目前,在X86架构处理器系统中常用的解决方案主要是Intel的主动管理技术(AMT)和底板管理控制器(BMC),AMT不支持诸如Atom系列的嵌入式微处理器系统,而BMC实现复杂且价格昂贵。所以对于广大的中小型系统,如今仍然缺乏一套切实可行的远程自诊断系统。本文的研究目标是结合UEFI和FPGA技术各自的特点,为Atom以及其它X86平台设计并实现一套完整的远程自诊断系统,系统通过UEFI技术实现目标系统启动初期系统完整性的诊断,并通过网络将诊断结果传输给远端的控制中心。目标系统出现故障时,控制中心除了可以立即得到报警之外,还可以通过利用FPGA技术构建的计算机远程维护卡硬件,对目标系统进行远程启动、远程关机等维护工作。本文在分析了FPGA和UEFI体系结构的基础上,详细论述基于PCIe总线的计算机远程维护卡的设计与实现过程、具体介绍了FPGA内部系统的构建、加密IP核的设计以及驱动程序和诊断程序的开发过程。论文的主要研究内容分为计算机远程维护卡硬件系统设计和远程自诊断系统软件系统实现两部分。首先,论述了计算机远程维护卡的需求分析、核心器件的选型、各模块的原理图和PCB设计以及信号完整性仿真等内容。其次,论述了UEFI及Windows下计算机远程维护卡驱动程序的开发、UEFI及Windows下自诊断程序的设计与实现、自诊断协议的设计与实现和控制中心监控程序的设计与实现等内容。