多波束測深系統(tǒng)在水下地形探測中發(fā)揮著重要作用,隨著海洋經(jīng)濟的不斷發(fā)展,它在海洋探測中的作用日益重要,其需求也不斷增長。在對多波束測深系統(tǒng)進行試驗的過程中,需要存儲大量的原始數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行顯示。所以數(shù)據(jù)存儲模塊在多波束測深系統(tǒng)中有著重要作用。傳統(tǒng)方法是使用PC機進行大容量數(shù)據(jù)存儲,它存在著傳輸速度慢,實時性差等缺點。所以迫切需要開發(fā)新的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。本文針對“淺水寬覆蓋多波束測深系統(tǒng)”項目的需求,設(shè)計了嵌入式數(shù)據(jù)存儲模塊,實現(xiàn)了大容量數(shù)據(jù)的快速存儲。 本文論述了使用SOPC系統(tǒng)實現(xiàn)硬盤數(shù)據(jù)存儲和管理的方法和優(yōu)勢。討論了基于NIOSⅡ軟核的硬盤存儲模塊的設(shè)計,分別詳細(xì)描述了IDE控制器的開發(fā)和FAT32文件系統(tǒng)的實現(xiàn)。本文不僅討論了基于FPGA的邏輯電路的設(shè)計方法和相關(guān)時序優(yōu)化方法,而且對NIOSⅡ內(nèi)核中的軟件設(shè)計進行了詳細(xì)研究。設(shè)計了文件系統(tǒng)的用戶接口層函數(shù),在實現(xiàn)FAT32文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理的同時,使數(shù)據(jù)的傳輸速度獲得了很大的提高,滿足了大數(shù)據(jù)量傳輸條件下對數(shù)據(jù)文件進行管理的要求。 另外,本文給出了人機交互界面和顯示系統(tǒng)的設(shè)計,分別包括VGA控制器的應(yīng)用和μC/GUI的應(yīng)用。對顯示系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的問題進行了分析并提供了解決方法。最后,本文討論了存儲系統(tǒng)的CPU與顯示系統(tǒng)的CPU進行通信的問題,解決了兩個CPU對同一個存儲器進行訪問遇到的問題。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TP333.35;TN873
【部分圖文】：

其中包括從顯存中讀取圖像數(shù)據(jù)，VGA時序的實現(xiàn)等功能。2.3開發(fā)平臺的簡介本文采用FPGA開發(fā)板DEI作為開發(fā)平臺。如圖2.3所示，DEI開發(fā)板是友晶公司開發(fā)的多功能FPGA開發(fā)板，它使用的FPGA型號為Cyclonen系列的EPZC20。DEI開發(fā)板上有豐富的外設(shè)接口，可以連接多種外部設(shè)備，其中包括音頻接口、VGA接口、RS232接口、SD卡接口和PS/2接口等。另外，DEI開發(fā)板還提供了兩組40腳的通用GPIO接口，這使它能夠擴展多種功能。另外，DEI開發(fā)板上的晶振可以提供50MHz，27MHz和24MHz三個頻率的時鐘，可以滿足一般設(shè)計的需求。圖2.3是系統(tǒng)開發(fā)平臺的實物圖。DEi開發(fā)板的主要器件參數(shù)如下:rPoA采用Altera公司的 Cyclone11EpZC20

協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)進行IDE控制器的開發(fā)。 3.1.2IDE接口的物理特性與電氣特性和引腳排列A乃叼ATA一6協(xié)議規(guī)定了IDE接口的機械參數(shù)。圖3.1展示了IDE接口硬盤端的外觀。圖中左面部分為信號線，共四十個引腳，其中20引腳沒有連接。右面部分是硬盤跳線，共十個引腳。跳線用來設(shè)置硬盤在PC機中的編號，確定硬盤是主硬盤還是從硬盤。不同廠商的硬盤跳線部分的連接不同。本文中僅用到一個硬盤，所以將硬盤設(shè)為主硬盤。所用硬盤需要將G腳和H腳用跳線帽短接，以表示本硬盤為主硬盤。若要將硬盤設(shè)置為從硬盤，則需要將C腳和D腳用跳線帽進行短接。引腳連接器，共40針\弓1腳1引腳A立立 0000仁

對于邊沿敏感的異步信號，采用兩個寄存器對其電平變化前和變化后的值進行采樣，使其變?yōu)閮晌坏耐叫盘�。這樣既實現(xiàn)了信號的濾波，又實現(xiàn)了信號的同步化。圖3.8是Modelsim下得到的寄存器傳輸時序仿真波形圖。圖中共實現(xiàn)了多次寄存器傳輸。圖中可以看出各個信號的時序符合手冊的要求。
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本文編號：2859282