【摘要】：圓陣?yán)走_(dá)作為相控陣?yán)走_(dá)的一種形式,具有多方向、多功能、多任務(wù)、大數(shù)據(jù)量的特點(diǎn),對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)提出了很高的要求。而PCIe3.0總線接口以其穩(wěn)定、高效的傳輸性能有效解決了圓陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的高數(shù)據(jù)吞吐量問題。本文以圓陣?yán)走_(dá)為實(shí)驗(yàn)背景,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于PCIe3.0的大容量高速傳輸與存儲(chǔ)系統(tǒng)。本文主要開展了以下幾方面的研究工作:首先對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)需求及功能指標(biāo)進(jìn)行分析,確定了系統(tǒng)方案并給出了系統(tǒng)的工作流程。然后通過DDR3實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的大容量緩存,與PCIe3.0通道數(shù)據(jù)接口對(duì)接。接著使用Xilinx公司提供的PCIe3.0IP核,通過DMA控制器完成了 PCIe3.0事務(wù)層的報(bào)文發(fā)送與接收,以SGDMA的方式配合上位機(jī)控制軟件將DDR3緩存中的數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)內(nèi)存。之后將16塊固態(tài)硬盤以RAIDO的方式組建磁盤陣列,將數(shù)據(jù)由上位機(jī)內(nèi)存存入固態(tài)磁盤陣列。最后通過系統(tǒng)自檢方式,產(chǎn)生自測(cè)數(shù)據(jù)傳輸,驗(yàn)證了磁盤陣列中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性,證明系統(tǒng)傳輸與存儲(chǔ)功能可靠。本文研究的大容量高速傳輸與存儲(chǔ)系統(tǒng),經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證可以達(dá)到4.75GB/s的數(shù)據(jù)傳輸速度,固態(tài)磁盤陣列存儲(chǔ)空間達(dá)到3.8TB,滿足圓陣?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)指標(biāo),并可應(yīng)用于符合該指標(biāo)的各類高速系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【圖文】：

邐基于ＰＣＩｅ３．０的高速傳輸與存儲(chǔ)系統(tǒng)逡逑本系統(tǒng)的硬件平臺(tái)搭建如圖２．５所示。逡逑ｍｍｉ邋■邋＇ｉｍ逡逑：ｔｅｉ逡逑ｈ\lｊ邋＾逡逑圖２．５硬件平臺(tái)實(shí)物圖逡逑２．５本章小結(jié)逡逑本章主要針對(duì)圓陣?yán)走_(dá)的數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)的功能需求，，給出了一個(gè)高速大容量的數(shù)逡逑據(jù)傳輸與存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括功能指標(biāo)分析、方案確定、主要器件選型，并給出逡逑了理由。然后搭建了硬件平臺(tái)，并最終確定在開發(fā)階段使用系統(tǒng)自檢模式來測(cè)試系統(tǒng)的逡逑傳輸性能：由ＭｉｃｒｏＢｌａｚｅ處理器軟核控制產(chǎn)生自測(cè)數(shù)據(jù)來模擬圓陣?yán)走_(dá)采集的數(shù)據(jù)存入逡逑ＤＤＲ３進(jìn)行緩存，然后將數(shù)據(jù)由ＰＣＩｅ３．０通道以ＤＭＡ方式傳輸至上位機(jī)內(nèi)存，最后存逡逑入固態(tài)磁盤陣列，讀取數(shù)據(jù)文件驗(yàn)證自測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。逡逑１３逡逑

圖３．７邋ＤＤＲ３寫數(shù)據(jù)仿真時(shí)序圖逡逑２）邋ＤＤＲ３讀數(shù)據(jù)時(shí)序逡逑如圖３．８所示ＤＤＲ３能夠提供有效的讀地址及讀控制信號(hào)時(shí)，斷言ｒｒｅａｄｙ信號(hào)直到逡逑讀取端準(zhǔn)備好有效的讀地址和讀控制信號(hào)。讀取端斷言ｒｖａｌｉｄ信號(hào)，第一次突發(fā)傳輸從逡逑０地址開始，讀地址通道握手成功。同時(shí)，ＤＤＲ３默認(rèn)ｒｄｊｒｅａｄｙ信號(hào)為高，表示己經(jīng)準(zhǔn)逡逑備好讀數(shù)據(jù)。ｒｖａｌｉｄ信號(hào)斷言一個(gè)周期后，突發(fā)的讀取地址由０變?yōu)椋埃矗埃埃�，ｒｖａｌｉｄ斷逡逑言取消，讀取地址等待下一次突發(fā)的讀地址通道握手。等到讀取端斷言ｒｄ＿ｖａｌｉｄ信號(hào)表逡逑示已經(jīng)準(zhǔn)備好有效的讀數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，讀數(shù)據(jù)通道握手成功并且保持握手狀態(tài)開始突發(fā)讀逡逑傳輸。其中突發(fā)長度為ｗｌｅｎ＋ｌ＝２５６；突發(fā)類型ｗｂｕｒｓｔ為１，即ＩＮＣＲ突發(fā)類型；突發(fā)大逡逑小ｗｓｉｚｅ為６，即每次傳輸?shù)拈L度為５１２ｂｉｔ；讀數(shù)據(jù)的字節(jié)線ｗｄ＿ｓｔｒｂ為Ｏｘｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆ
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN958.92;TP333

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本文編號(hào)：2635426