發(fā)布時(shí)間：2023-04-16 20:20

　　當(dāng)前,在雷達(dá)、電子通信、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域,存儲(chǔ)模塊作為系統(tǒng)的重要組成部分很大程度上影響其整體性能,同時(shí)系統(tǒng)還需要對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放處理。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,很多應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備提出了高速實(shí)時(shí)存儲(chǔ)及大存儲(chǔ)容量等新要求。而SATA接口的固態(tài)盤正逐漸發(fā)展為主流存儲(chǔ)設(shè)備。因此,研究基于固態(tài)盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放技術(shù)具有重要意義。論文主要完成以下工作。研究了SATA協(xié)議各層的功能與結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)研究了物理層的帶外信號(hào)、初始化過(guò)程,鏈路層的原語(yǔ)、編碼/解碼、加擾/解擾、檢驗(yàn)過(guò)程,傳輸層的幀結(jié)構(gòu)、寄存器以及應(yīng)用層DMA傳輸模式的工作機(jī)理。論文采用Xilinx公司搭載V5芯片的ML507評(píng)估套件作為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái),利用ISE軟件對(duì)SATA固態(tài)盤控制器進(jìn)行分層設(shè)計(jì)。物理層利用GTX串行收發(fā)器完成串并轉(zhuǎn)換功能,設(shè)計(jì)帶外信號(hào)控制模塊完成初始化功能。鏈路層和傳輸層基于傳輸狀態(tài)變化設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)和相應(yīng)功能模塊。應(yīng)用層利用FPGA存儲(chǔ)操作信息完成回放模塊設(shè)計(jì)。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證各層設(shè)計(jì)的正確性。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)設(shè)計(jì)的整體架構(gòu),完成控制器設(shè)計(jì)。利用ML507評(píng)估套件與三星SSD850固態(tài)盤組成存儲(chǔ)系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行整體測(cè)試。通...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況
        1.2.1 SATA協(xié)議發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 硬盤發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 SATA協(xié)議分析
    2.1 SATA協(xié)議概述
    2.2 SATA協(xié)議物理層
        2.2.1 物理層功能
        2.2.2 OOB信號(hào)
        2.2.3 物理層初始化過(guò)程
    2.3 SATA協(xié)議鏈路層
        2.3.1 鏈路層功能
        2.3.2 8/10比特編碼與原語(yǔ)
        2.3.3 CRC檢驗(yàn)與加解擾
    2.4 SATA協(xié)議傳輸層
        2.4.1 傳輸層功能
        2.4.2 幀信息與結(jié)構(gòu)
        2.4.3 I/O寄存器
    2.5 SATA協(xié)議應(yīng)用層
        2.5.1 應(yīng)用層功能
        2.5.2 PIO和DMA傳輸
    2.6 小結(jié)
第三章 SATA IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 SATA IP核的總體設(shè)計(jì)
    3.2 物理層的設(shè)計(jì)
        3.2.1 高速串行模塊設(shè)計(jì)
        3.2.2 物理層狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
        3.2.3 物理層功能仿真
    3.3 鏈路層的設(shè)計(jì)
        3.3.1 鏈路層狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
        3.3.2 CRC校驗(yàn)與加解擾模塊設(shè)計(jì)
        3.3.3 原語(yǔ)模塊
        3.3.4 鏈路層功能仿真
    3.4 傳輸層的設(shè)計(jì)
        3.4.1 傳輸層狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
        3.4.2 FIS處理模塊與寄存器組設(shè)計(jì)
        3.4.3 傳輸層功能仿真
    3.5 應(yīng)用層的設(shè)計(jì)
        3.5.1 主機(jī)命令設(shè)計(jì)
        3.5.2 DMA傳輸流程
        3.5.3 數(shù)據(jù)回放模塊設(shè)計(jì)與仿真
    3.6 小結(jié)
第四章 存儲(chǔ)系統(tǒng)測(cè)試
    4.1 測(cè)試平臺(tái)
    4.2 物理層GTX配置
    4.3 整體測(cè)試與分析
        4.3.1 物理層初始化測(cè)試
        4.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)測(cè)試
        4.3.3 數(shù)據(jù)回放測(cè)試
        4.3.4 測(cè)試分析
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3791802