高速存儲系統(tǒng)在動態(tài)信號測試等領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)。NAND FLASH作為一種非易失性存儲介質(zhì),它以半導體作為記憶載體,比傳統(tǒng)的存儲設(shè)備更能承受溫度的變化、機械的振動和沖擊,可靠性更高,易于實現(xiàn)高速度、低功耗的存儲系統(tǒng),是解決大容量存儲技術(shù)的理想方案。目前基于NAND FLASH陣列存儲器的大容量、高速存儲技術(shù)已經(jīng)成為存儲系統(tǒng)的一個研究熱點。課題針對動態(tài)信號測試中多通道數(shù)據(jù)記錄的需求,提出一種數(shù)據(jù)存儲技術(shù)解決方案,設(shè)計了基于NAND FLASH陣列流水線存儲的大容量高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。文章首先介紹FLASH陣列式存儲的原理,進而提出存儲系統(tǒng)總體的設(shè)計方案,并闡述了系統(tǒng)中的高速緩存、數(shù)據(jù)傳輸與控制以及軟件的實現(xiàn)方式;接著從系統(tǒng)軟硬件兩方面的具體實現(xiàn)過程上,重點分析了提高存儲速度、減小FIFO緩存容量等關(guān)鍵技術(shù)途徑,并設(shè)計了專門的DMA控制器,將FIFO緩存器的數(shù)據(jù)直接存儲到NAND FLASH陣列中。DMA控制器設(shè)計中采用了在不同的FLASH存儲器之間切換的流水線編程操作,實現(xiàn)了在使用少量的FIFO的條件下達到高速存儲的設(shè)計目標。系統(tǒng)采用Xilinx FPGA實現(xiàn)了整個存儲系統(tǒng),在50MHz主... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SOPC系統(tǒng)組件面板上圖所示系統(tǒng)組件包含了MicroBlaze處理器、系統(tǒng)總線IP、中斷控制器、用戶設(shè)計

中北大學學位論文3.2.4 數(shù)據(jù)存儲模塊 DMA 控制器設(shè)計本系統(tǒng)要求進行高速數(shù)據(jù)連續(xù)存儲，所以平均存儲速度是首要考慮的指標。最直接的體現(xiàn)就是要使FLASH存儲速度提高。系統(tǒng)設(shè)計的DMA控制器就是為高速存儲提供的一個解決方案，使用VHDL語言設(shè)計DMA控制器來完成對FLASH的編程以及流水線操作過程。FLASH存儲器編程時序圖如圖3.7所示。

D=123300ns，由此可以計算出傳輸數(shù)據(jù)的平均速度為16.6MB/S。具體時序圖如圖3.9所示，通道0是地址FIFO讀信號，通道1是FLASH寫信號，通道 2 是 FLASH 地址鎖存信號，通道 3 是 FLASH 命令鎖存信號。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Flash的大容量高速數(shù)據(jù)記錄儀設(shè)計[J]. 孫建,蘇中,黃倩.  微計算機信息. 2010(26)
[2]Flash存儲技術(shù)[J]. 鄭文靜,李明強,舒繼武.  計算機研究與發(fā)展. 2010(04)
[3]基于DMA的并行數(shù)字信號高速采集系統(tǒng)[J]. 王俊,鄭焱,王紅,楊士元.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2010(03)
[4]USB接口的RS485信號模擬器設(shè)計[J]. 肖峰,劉明.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(06)
[5]NAND Flash在大容量存儲技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 陳國,高楊.  航空計算技術(shù). 2009(02)
[6]基于Microblaze的LCD控制器的設(shè)計[J]. 林培杰.  光電技術(shù)應(yīng)用. 2008(05)
[7]Flash在存儲測試系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 瞿楊霞,張志杰,杜紅棉.  微計算機信息. 2008(08)
[8]基于SOPC高密度固態(tài)存儲系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 李敏杰,李云飛,郭永飛.  微計算機信息. 2007(05)
[9]NAND型Flash在大容量存儲回放系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 謝民,高梅國,王超.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2006(04)
[10]基于FPGA的多通道數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)設(shè)計[J]. 夏輝達,劉文怡,翟成瑞,熊繼軍.  彈箭與制導學報. 2006(S3)

碩士論文
[1]無線分布式測試系統(tǒng)中測試節(jié)點的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)研究[D]. 李鑫旺.中北大學 2010
[2]基于Xilinx FPGA的機電系統(tǒng)智能控制器設(shè)計及應(yīng)用[D]. 李寧.山東大學 2010
[3]基于FLASH的高速圖像采集存儲系統(tǒng)[D]. 劉瑞.中國科學技術(shù)大學 2009
[4]多通道高速數(shù)據(jù)采集及大容量存儲系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李永麗.西安電子科技大學 2009
[5]高速大容量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的研究[D]. 周秀娟.上海交通大學 2008
[6]基于SOPC技術(shù)的雷達信號采集處理傳輸[D]. 黃建松.南京信息工程大學 2008
[7]高速實時FLASH陣列數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 吳鵬.南京理工大學 2007
[8]基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 劉仁偉.電子科技大學 2007
[9]一種高速數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)的研究[D]. 何維.西北工業(yè)大學 2007
[10]基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的SOPC實現(xiàn)[D]. 張海峰.鄭州大學 2005



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