高速數據采集和存儲系統在雷達、航空、航天、兵器等國防部門有著廣泛的應用。為了適應高速數據采集的需要,需要開發(fā)出更高速、更大容量的存儲系統。這對數據存儲速度、數據連續(xù)存儲的時間、實時存儲通道數和可靠性提出了更高的要求。 本文采用大容量的固態(tài)存儲芯片FLASH(閃存)為存儲介質,通過FPGA(現場可編程門陣列)作為存儲陣列的處理器,解決了FLASH訪問速度慢的問題,成功實現了數據采集過程中用低成本、高密度的FLASH存儲器對高速實時數據的存儲,并通過工控機的CPCI總線實現對存儲器的數據讀取、保存。FPGA既作為高速輸入數據傳輸到FLASH中間的緩存,又實現對存儲器的讀寫及擦除等操作時序的控制,充分體現了FPGA節(jié)省外部硬件資源和可編程的優(yōu)點。針對高速數據的輸入,采用了多級流水的技術。文中首先介紹了高速大容量存儲器在國內外的發(fā)展現狀,分析了整個存儲系統的組成、討論了芯片的選型,詳細講解了FPGA的內部設計,然后介紹了CPCI總線及其設計,接著討論了系統的電源設計、熱插拔技術以及CPCI的驅動和應用軟件設計,最后對本設計進行了總結和展望。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TP333
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內外發(fā)展現狀
        1.2.1 國內發(fā)展現狀
        1.2.2 國外發(fā)展現狀
    1.3 論文的思路及內容安排
第二章 高速大容量存儲系統設計
    2.1 系統需求分析
    2.2 存儲芯片選擇
        2.2.1 幾種常用非易失性存儲器的比較
        2.2.2 NAND FLASH 和NOR FLASH 的比較
        2.2.3 SAMSUNG 公司FLASH 芯片K9F2G08U0M 的介紹
    2.3 可編程邏輯器件的選擇
        2.3.1 可編程邏輯器件FPGA 和CPLD 的比較
        2.3.2 FPGA 的選擇
    2.4 高速大容量固態(tài)存儲器的總體設計
        2.4.1 總體硬件設計
        2.4.2 FPGA 邏輯設計
        2.4.3 單板性能參數
第三章 Compact PCI 主機對存儲板的控制
    3.1 PCI/CPCI 總線概述
        3.1.1 PCI 總線
        3.1.2 CPCI 總線
    3.2 橋接芯片PC19054
    3.3 PC19054 的局部接口設計
第四章 存儲板的電源及熱插拔設計
    4.1 存儲板的電源設計
        4.1.1 電源功耗評估
        4.1.2 DC/DC 電壓轉換技術
        4.1.3 CPCI 板卡的電源設計
    4.2 CPCI 板卡熱插拔的實現
        4.2.1 板卡熱插拔的系統類型
        4.2.2 板卡熱插拔的硬件連接
        4.2.3 板卡熱插拔的軟件連接
第五章 CPCI 驅動及應用軟件設計
    5.1 WDM 驅動設計
    5.2 應用軟件設計
第六章 總結與展望
    6.1 本文內容總結
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文

【引證文獻】

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本文編號：2840478