【摘要】： 在現(xiàn)在的水聲應(yīng)用領(lǐng)域中,經(jīng)常需要用到高速大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。目前,絕大多數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)都采用傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)作為存儲(chǔ)器,而傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)的機(jī)械結(jié)構(gòu)正是導(dǎo)致其存在存取數(shù)據(jù)慢、工作不穩(wěn)定、功耗大等諸多缺點(diǎn)的最大因素。所以有人提出了固態(tài)硬盤(pán)的概念。它是一種以半導(dǎo)體芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)器。由于不包含機(jī)械部件,它的存取速度較傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)有了很大的提高。同時(shí),近幾年來(lái)半導(dǎo)體器件的高速發(fā)展,使得固態(tài)硬盤(pán)具有了更廣泛的應(yīng)用前景。雖然目前市場(chǎng)上已出現(xiàn)了少數(shù)固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品,其速度和容量也都比較可觀,但對(duì)大量數(shù)據(jù)作長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)存儲(chǔ)時(shí)仍無(wú)法做到高速存儲(chǔ)。 本設(shè)計(jì)采用擴(kuò)展的IDE接口,以并行方式設(shè)計(jì)FLASH存儲(chǔ)陣列,并利用ARM和FPGA進(jìn)行流水線存儲(chǔ)操作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)FLASH芯片陣列的數(shù)據(jù)高速連續(xù)寫(xiě)入,從而提高了硬盤(pán)的平均寫(xiě)入速度。同時(shí),本設(shè)計(jì)還具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性,可適應(yīng)日益增長(zhǎng)的對(duì)存儲(chǔ)容量的需求。另外,利用IDE及USB接口可以實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)與PC之間的數(shù)據(jù)傳輸。 本論文主要研究?jī)?nèi)容包括:對(duì)系統(tǒng)的整體方案進(jìn)行論證;進(jìn)行系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、PCB板制作加工;系統(tǒng)相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)及調(diào)試。
【圖文】：

目前主流的硬盤(pán)大多由“溫徹斯特”技術(shù)發(fā)展而來(lái)，其結(jié)構(gòu)主要包括:盤(pán)片、磁頭、盤(pán)片主軸、控制電機(jī)、磁頭控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口、緩存等幾個(gè)部份。如圖1.1所示，所有的盤(pán)片都固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上，這個(gè)軸即盤(pán)片主軸，，所有盤(pán)片之間絕對(duì)平行，在每個(gè)盤(pán)片的存儲(chǔ)面上都有一個(gè)磁頭，磁頭與盤(pán)片之間的間隙比頭發(fā)絲的直徑還小，所有的磁頭都連在一個(gè)磁頭控制器上，由磁頭控制器負(fù)責(zé)各個(gè)磁頭的運(yùn)動(dòng)，磁頭可沿盤(pán)片的半徑方向運(yùn)動(dòng)，而盤(pán)片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)的速度高旋轉(zhuǎn)，這樣磁頭就能對(duì)盤(pán)片上的指定位置進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作【‘，【，，‘6〕。圖1.1硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖傳統(tǒng)硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大多相同，但不同的硬盤(pán)其性能卻不盡相同。反映硬盤(pán)性能的主要參數(shù)包括:1.轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速是影響硬盤(pán)性能的最重要的因素。硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速也就是硬盤(pán)電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速

圖1.2采用FLASH芯片為存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1.如圖1.2所示，基于閃存的固態(tài)硬盤(pán)采用FLASH芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，與DRAM固態(tài)硬盤(pán)相比，它最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動(dòng)，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境。在基于閃存的固態(tài)硬盤(pán)中，存儲(chǔ)單元又分為兩類(lèi) :SLC(SingleLayerCell單層單元)和MLC(Multi一 LevelCell多層單元)。SLC的特點(diǎn)是成本高、容量小、速度快，而MLC的特點(diǎn)是容量大成本低，但是速度慢。MLC的每個(gè)單元是Zbit的，相對(duì)SLC來(lái)說(shuō)整整多了一倍。不
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TP333

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 徐永剛;基于NAND Flash的嵌入式圖像記錄技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張誠(chéng);基于千兆以太網(wǎng)接口的高速固態(tài)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 孫東哲;車(chē)載信息記錄儀主板動(dòng)力學(xué)分析及硬盤(pán)減振研究[D];中北大學(xué);2011年

3 薛盼盼;空間遙感儀器便攜式數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)系統(tǒng)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

4 劉保府;多通道海量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 任敏;用于相控陣多普勒計(jì)程儀的換能器研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2590863