數(shù)據(jù)存儲設備是航天器的關鍵設備之一,為各種空間試驗或探測數(shù)據(jù)的采集、存儲以及在軌處理提供了重要的支撐平臺。隨著航天電子技術的發(fā)展,以FLASH(閃速存儲器)為基本存儲介質(zhì)的大容量固態(tài)存儲器已經(jīng)成為當前航天器數(shù)據(jù)存儲的主流方案之一。 本文結合中國科學院知識創(chuàng)新工程方向性項目《月球車系統(tǒng)關鍵技術預先研究》子課題之-月球車車載有效載荷集成關鍵技術研究,研究目標為實現(xiàn)基于FLASH存儲介質(zhì)的星載高速大容量固態(tài)存儲器軟硬件系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅具有大容量、高速率、非易失以及低功耗的特點,還可以實現(xiàn)存儲區(qū)類文件化的管理。其系統(tǒng)結構采用標準化、模塊化設計,具有可移植、可擴展的特性,可以滿足不同的任務需求。 本文首先分析了國際上星載固態(tài)存儲技術的發(fā)展趨勢及我國未來航天工程的需求;接下來根據(jù)月球車車載有效載荷綜合電子系統(tǒng)的特點,提出了固態(tài)存儲單元的系統(tǒng)方案,以及軟硬件設計、調(diào)試的具體過程;最后根據(jù)前期方案的研究成果,對今后工作的待改進之處進行了一定的論述。 本文所述的關鍵技術特點主要包括:采用了并行擴展以及流水線操作技術以提高基于FLASH芯片的存儲區(qū)平均輸入輸出能力;引入了“簇”的概念,為了保證連續(xù)寫入過程...

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外現(xiàn)狀
        1.2.2 國外大容量存儲器技術發(fā)展趨勢
        1.2.3 國內(nèi)現(xiàn)狀
    1.3 需求分析
    1.4 本課題的研究及應用目標
    1.5 本文的組織
    1.6 符號及縮略語
第二章 原理樣機的系統(tǒng)方案設計
    2.1 月球車演示系統(tǒng)綜合電子系統(tǒng)概述
        2.1.1 綜合電子系統(tǒng)主要任務
        2.1.2 綜合電子系統(tǒng)結構
    2.2 基本存儲芯片的選型及應用
        2.2.1 NAND 型FLASH 芯片的選型
        2.2.2 K9F2G08U0M 芯片介紹
        2.2.3 FLASH 芯片的高速操作
    2.3 大容量存儲單元方案設計
        2.3.1 大容量存儲單元結構組成
        2.3.2 軟件-硬件接口
        2.3.3 系統(tǒng)工作原理
第三章 硬件設計
    3.1 輸出FIFO 的設計
        3.1.1 IDT72V3680 型FIFO 芯片內(nèi)部結構與管腳
        3.1.2 輸出FIFO 的工作模式設置
        3.1.3 輸出FIFO 的讀、寫時序
    3.2 主控FPGA 的設計
        3.2.1 FPGA 芯片的結構原理
        3.2.2 VHDL 硬件描述語言簡述
        3.2.3 XILINX ISE 開發(fā)軟件的應用
        3.2.4 主控FPGA 詳細設計
        3.2.5 主控FPGA 的時序仿真
    3.3 原理圖及PCB 設計
第四章 軟件設計
    4.1 VXWORKS 嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)
        4.1.1 Vxworks 操作系統(tǒng)的基本結構
        4.1.2 Vxworks 的集成開發(fā)環(huán)境Tornado 簡介
    4.2 軟件詳細設計
        4.2.1 大容量存儲軟件系統(tǒng)流程
        4.2.2 軟件任務模塊
第五章 總結與展望
    5.1 研制總結
        5.1.1 測試結果
        5.1.2 方案的創(chuàng)新點
    5.2 下一步的工作展望
        5.2.1 提高存儲容量
        5.2.2 數(shù)據(jù)輸入方式的改進
        5.2.3 糾錯編碼譯碼技術的應用
        5.2.4 數(shù)據(jù)管理方式的改進
    5.3 結束語
參考文獻
致謝



本文編號：3819515