隨著科技的發(fā)展,對(duì)圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度、容量、功耗、可靠性要求越來(lái)越高,如何開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的圖像存儲(chǔ)系統(tǒng),實(shí)時(shí)快速的存儲(chǔ)大量高速圖像數(shù)據(jù)是本論文研究的關(guān)鍵。 本文以研究高速、大容量視頻數(shù)據(jù)的圖像存儲(chǔ)為目的,然后根據(jù)任務(wù)要求給出系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)和各個(gè)部分硬件的具體設(shè)計(jì)。分析了高速、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到低速器件的實(shí)現(xiàn)原理,詳細(xì)論述了這樣的數(shù)據(jù)是如何被存儲(chǔ)的以及其FPGA接口控制邏輯設(shè)計(jì)。針對(duì)MC1311(基于Camera Link接口的CMOS彩色相機(jī))相機(jī),采用閃存Nand Flash作為存儲(chǔ)介質(zhì),FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)為存儲(chǔ)陣列的控制核心,設(shè)計(jì)完成了高速大容量圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)。FPGA既可作為高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)紽LASH的緩存,又能實(shí)現(xiàn)對(duì)FLASH的讀、寫(xiě)、擦除操作的時(shí)序控制。文中重點(diǎn)描述了nandflash的讀操作、寫(xiě)操作、擦除操作的實(shí)現(xiàn)原理和方法,針對(duì)外部高速圖像數(shù)據(jù)的輸入,引入了多級(jí)流水和并行處理技術(shù),并自動(dòng)屏蔽了FLASH的壞塊,成功實(shí)現(xiàn)了用高密度、相對(duì)低速的FLASH存儲(chǔ)器對(duì)高速圖像數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)。最后,傳輸存儲(chǔ)陣列的圖像數(shù)據(jù)時(shí),采用千兆以太網(wǎng)與上位機(jī)通信,文中簡(jiǎn)單介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本開(kāi)發(fā)流程,并結(jié)合ARM-LINUX嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)單介紹了基于以太網(wǎng)傳輸?shù)挠布Y(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)。
【學(xué)位單位】：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)位年份】：2009
【中圖分類(lèi)】：TP333
【部分圖文】：

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上上位機(jī) 機(jī)機(jī)數(shù)據(jù)傳輸板板 圖5系統(tǒng)電路板組成框圖按照實(shí)現(xiàn)功能劃分模塊如圖6所示:r一一~一一一一~~一~一~~一一一-一一~~一~~翼必粵:以太網(wǎng)傳輸:.l圖6系統(tǒng)功能模塊框圖

確定讀寫(xiě)操作是在Flash上的哪個(gè)頁(yè)進(jìn)行的。其中，512B(或2048B)用存放數(shù)據(jù)，16B(64B)用于存放其他信息(包括:塊好壞的標(biāo)記、塊的邏輯地址、內(nèi)數(shù)據(jù)的ECC校驗(yàn)和等)。NAND設(shè)備的隨機(jī)讀取的效率很低，一般以頁(yè)為單位進(jìn)行操作。系統(tǒng)在每次讀一頁(yè)后會(huì)計(jì)算其校驗(yàn)和，并和存儲(chǔ)在頁(yè)內(nèi)的冗余的16B內(nèi)的校和做比較，以此來(lái)判斷讀出的數(shù)據(jù)是否正確。大塊和小塊NANDFLASH都有與頁(yè)大小相同的頁(yè)寄存器，用于數(shù)據(jù)緩存。當(dāng)讀數(shù)時(shí)，先從NANDFLASH內(nèi)存單元把數(shù)據(jù)讀到頁(yè)寄存器，外部通過(guò)訪問(wèn)NANDFLASH工端口獲得頁(yè)寄存器中數(shù)據(jù)(地址自動(dòng)累加);當(dāng)寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，外部通過(guò)NANDFLASH1/端口輸入的數(shù)據(jù)首先緩存在頁(yè)寄存器，寫(xiě)命令發(fā)出后才寫(xiě)入到內(nèi)存單元中。3.3.3KgKSG08UOI存儲(chǔ)速度分析NANDFlash的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用頁(yè)編程方式寫(xiě)入，KgKSG08UOI的頁(yè)寫(xiě)入時(shí)序如圖所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2824782