【摘要】： 高速、大容量、高密度、低功耗、低成本的現(xiàn)代信息存儲(chǔ)系統(tǒng)是高速數(shù)據(jù)采集和其它應(yīng)用中非常關(guān)鍵的部件之一,它主要包括數(shù)據(jù)的存取以及對(duì)存儲(chǔ)器的控制和管理。早期的存儲(chǔ)器有海量數(shù)據(jù)記錄磁帶機(jī),隨后出現(xiàn)了磁盤(pán)、磁光盤(pán)和固態(tài)記錄器。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器密度的提高,以DRAM、FLASH為主的固態(tài)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器已經(jīng)成為主流。 本文采用大容量的固態(tài)存儲(chǔ)芯片閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列作為存儲(chǔ)陣列的控制器,成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集過(guò)程中相對(duì)低速的FLASH存儲(chǔ)器對(duì)高速和超高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),并通過(guò)計(jì)算機(jī)增強(qiáng)型并行口實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)讀取。FPGA既作為高速輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)紽LASH中間的緩存,又實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)及擦除等操作時(shí)序的控制,充分體現(xiàn)了FPGA可編程和節(jié)省外部硬件資源的優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)高速數(shù)據(jù)的輸入,采用了多級(jí)流水的技術(shù)。文中首先介紹了整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的組成、FPGA的內(nèi)部設(shè)計(jì),然后討論了模數(shù)變換、高速緩存、EPP協(xié)議及其應(yīng)用,最后介紹了系統(tǒng)的調(diào)試、調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法和測(cè)試結(jié)果。本系統(tǒng)具有實(shí)用性和通用性,為今后在此方面的研究奠定了基礎(chǔ),積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

KgK4G08UOM內(nèi)部功能框圖

2.5高速大容量固態(tài)存儲(chǔ)器的總體設(shè)計(jì)2.5.1系統(tǒng)組成該系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:模數(shù)轉(zhuǎn)換，緩存定時(shí)控制，并行存儲(chǔ)控制等。其中模數(shù)轉(zhuǎn)換板的刀D變換器采用AD公司的AD6644，經(jīng)A/D變換后產(chǎn)生14位數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)鎖存后，直接進(jìn)入緩存定時(shí)板，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存分配以及產(chǎn)生各個(gè)并行存儲(chǔ)板的控制信號(hào)，通過(guò)底板將數(shù)據(jù)和控制信號(hào)送到各個(gè)存儲(chǔ)板。在存儲(chǔ)板中主要是靠FPGA內(nèi)部的RAM資源進(jìn)行緩沖和多片F(xiàn)LASH流水線工作來(lái)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)到相對(duì)低速FLASH的寫(xiě)入，輸入接口采用8位的數(shù)據(jù)總線經(jīng)由鎖存器直接接到FPGA上，存儲(chǔ)部分使用KgK4GOSUOMFLASH芯片。將FLASH的數(shù)據(jù)讀回到計(jì)算機(jī)上，采用了計(jì)算機(jī)EPP口，通過(guò)用C語(yǔ)言對(duì)其編程來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀回。選擇EPP口是由于EPP口具有通用性、易于應(yīng)用，能夠很快掌握。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的讀回速度，在緩存定時(shí)板上還設(shè)計(jì)了USB2.0接口。

第二章并行存儲(chǔ)板的設(shè)計(jì)17.2并行存儲(chǔ)板的EPP設(shè)計(jì)EPP口在存儲(chǔ)板上有兩個(gè)功能:一為發(fā)送命令，F(xiàn)PGA在收到命令后，進(jìn)行建立無(wú)效塊信息表、數(shù)據(jù)編程、讀取數(shù)據(jù)和擦除等操作，這些命令是給定的，通過(guò)EPP口發(fā)給FPGA，再由FPGA進(jìn)行譯碼;另一個(gè)功能就是通過(guò)FPGA從FLASH中讀取數(shù)據(jù)。在整個(gè)系統(tǒng)中，由于8塊存儲(chǔ)板并行工作，通過(guò)緩存定時(shí)板進(jìn)行控制，所以在存儲(chǔ)板上只保留了數(shù)據(jù)讀回的功能。i群口電跳::::::::::;:;:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::;;::

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本文編號(hào)：2744546