本文關(guān)鍵詞：基于SFP光電模塊的高速數(shù)據(jù)存儲器的設(shè)計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，隨著社會對于數(shù)據(jù)的保密性、通信速率、通信質(zhì)量、存取速率等越來越高的要求，一種能夠進行數(shù)據(jù)高速傳輸和高速存儲的數(shù)據(jù)存儲器成為了現(xiàn)在眾多研究機構(gòu)的研究熱點。在現(xiàn)代高速通信領(lǐng)域中，利用光纖進行數(shù)據(jù)的高速大容量傳輸成為了一種必然的發(fā)展趨勢，而SFP（Small Form Pluggable）光電模塊又是光纖通信中的一種必不可少的關(guān)鍵器件。因此，本文展開了基于SFP光電模塊的高速數(shù)據(jù)存儲器的研究，而在SFP光電模塊數(shù)據(jù)傳輸鏈路中高速串行數(shù)據(jù)傳輸是其關(guān)鍵支撐技術(shù)。 高速串行作為現(xiàn)今高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的一種主流技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于光纖通信行業(yè)、高速大容量數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域以及千兆網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域。鑒于本文高速數(shù)據(jù)存儲器研究技術(shù)指標的要求，設(shè)計了以FPGA（Field-Programmable GateArray）作為主控核心的、以高速串行技術(shù)作為支撐的、以SFP光電模塊作為光纖通信接口的、以基于SATA（SerialATA）接口固態(tài)硬盤（Solid State Drives：SSD）作為高速大容量存儲介質(zhì)的、以千兆以太網(wǎng)作為和上位機高速通信接口的、具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力的和高速大容量數(shù)據(jù)存儲能力的高速數(shù)據(jù)存儲器。同時在該存儲器的主控FPGA中實現(xiàn)了高速串行收發(fā)器的控制，，實現(xiàn)了與上位機的三速以太網(wǎng)MAC層通信，實現(xiàn)了固態(tài)硬盤的SATA II協(xié)議控制，實現(xiàn)了自定義SFP光纖鏈路通信協(xié)議的定制，并在設(shè)計過程中對于這些控制都進行了功能仿真。最后經(jīng)過測試，該存儲器實現(xiàn)了高速率大容量數(shù)據(jù)的高速傳輸及存儲。
【關(guān)鍵詞】：Small Form Pluggable 高速 固態(tài)硬盤 千兆以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)存儲器
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題研究的目的及意義8-9
• 1.2 SFP 光電模塊及其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 數(shù)據(jù)存儲器的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本文的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排11-12
• 2 高速光模塊 SFP 及其關(guān)鍵技術(shù)12-21
• 2.1 高速光模塊 SFP 簡介12-16
• 2.2 高速串行的物理驅(qū)動16-19
• 2.2.1 高速串行的驅(qū)動電路16-18
• 2.2.2 高速串行的信號完整性18-19
• 2.3 高速串行技術(shù)的應(yīng)用19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 基于 SFP 光電模塊高速數(shù)據(jù)存儲器硬件設(shè)計21-33
• 3.1 基于 SFP 光電模塊高速數(shù)據(jù)存儲器的主要設(shè)計指標21
• 3.2 基于 SFP 光電模塊高速數(shù)據(jù)存儲器系統(tǒng)總體設(shè)計21-32
• 3.2.1 FPGA 主控單元設(shè)計22-25
• 3.2.2 存儲器供電系統(tǒng)設(shè)計25-26
• 3.2.3 高速 SFP 光電模塊接口電路設(shè)計26-28
• 3.2.4 存儲器 SATA 固態(tài)硬盤接口電路設(shè)計28-29
• 3.2.5 存儲器與上位機通信模塊設(shè)計29-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 4 基于 SFP 光電模塊高速數(shù)據(jù)存儲器控制程序設(shè)計33-50
• 4.1 高速串行收發(fā)器 IP 硬核33-39
• 4.1.1 高速串行收發(fā)器 IP 硬核調(diào)用方式34-35
• 4.1.2 高速串行收發(fā)器參數(shù)調(diào)試工具——IBERT 簡介35-37
• 4.1.3 SFP 光電模塊高速鏈路參數(shù)調(diào)試37-39
• 4.2 SFP 光電模塊控制39-42
• 4.2.1 SFP 光纖鏈路高速串行收發(fā)器例化39-40
• 4.2.2 SFP 光纖鏈路通信協(xié)議定制40-41
• 4.2.3 SFP 光纖鏈路控制程序波形仿真41-42
• 4.3 SATA 控制 IP 軟核42-45
• 4.3.1 SATA 協(xié)議簡介42-43
• 4.3.2 SATA 控制 IP 軟核例化43-44
• 4.3.3 SATA 控制 IP 軟核波形仿真44-45
• 4.4 千兆以太網(wǎng)控制模塊45-48
• 4.4.1 千兆以太網(wǎng) MAC 控制器簡介45-46
• 4.4.2 千兆以太網(wǎng) MAC 控制器例化46-47
• 4.4.3 千兆以太網(wǎng) MAC 控制器波形仿真47-48
• 4.5 緩沖 FIFO 模塊和以太網(wǎng) FIFO 模塊48
• 4.6 上位機命令解析模塊48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 5 系統(tǒng)測試50-57
• 5.1 測試平臺50-51
• 5.2 光纖鏈路測試51-53
• 5.3 存儲模塊測試53-55
• 5.4 千兆以網(wǎng)測試55-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 6 總結(jié)與展望57-60
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果63-64
• 致謝64-65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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10 趙梓森;;光纖通信的過去、現(xiàn)在和未來[J];光學學報;2011年09期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張杰;一種高速數(shù)據(jù)存儲方法的研究[D];中國科學技術(shù)大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于SFP光電模塊的高速數(shù)據(jù)存儲器的設(shè)計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：377419