基于FPGA的高速數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-18 14:19
【摘要】: 本文分析了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),設(shè)計(jì)了以可編程芯片為記錄控制器及接口控制器、以IDE硬盤為存儲(chǔ)介質(zhì)的無主機(jī)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),具有記錄速度快、容量大、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低的特點(diǎn)。 論文首先對(duì)比不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),根據(jù)本記錄系統(tǒng)對(duì)速度,,靈活性及成本的要求采用FPGA和IDE硬盤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。又對(duì)ATA接口標(biāo)準(zhǔn)及IDE硬盤進(jìn)行了深入研究,采用ATA接口協(xié)議中的Ultra DMA模式4,在接口標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對(duì)控制器的功能進(jìn)行模塊劃分與頂層級(jí)聯(lián),并對(duì)各功能模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。所設(shè)計(jì)的VHDL代碼經(jīng)過編譯、綜合、布局布線及仿真驗(yàn)證,在FPGA內(nèi)部以100MHz的時(shí)鐘工作下,可以達(dá)到66.6MByte/s的突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸速率,滿足Ultra DMA模式4的要求,驗(yàn)證結(jié)果表明了設(shè)計(jì)的可行性。在軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì),選擇具有低功耗、低成本、高性能的FPGA芯片(Altera公司的EP1C6Q240C8)設(shè)計(jì)記錄控制器,選擇FIFO(IDT公司的IDT72V295L10)作為數(shù)據(jù)緩存,其它部分的硬件電路包括電源模塊、復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊、FPGA配置模塊、與IDE硬盤的接口模塊。 本文所論述的工作對(duì)日后高速數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)具有重要的鋪墊作用。最后對(duì)所做工作進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)下一步工作提出了有益的建議。
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TP274
本文編號(hào):2588829
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TP274
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 李莉;;基于FPGA的多位格雷碼計(jì)數(shù)器[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2009年23期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條
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2 朱寶峰;高速數(shù)據(jù)記錄及無線傳輸系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
3 王鼎;基于SOPC的脈沖信號(hào)發(fā)生器的研究與開發(fā)[D];華北電力大學(xué)(河北);2009年
4 于祥鳳;基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2009年
5 周雙喜;基于FPGA的高速數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學(xué);2010年
本文編號(hào):2588829
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