發(fā)布時(shí)間：2017-05-24 18:05

  本文關(guān)鍵詞：光學(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家財(cái)政實(shí)力的增強(qiáng),航空航天事業(yè)迅速發(fā)展。我國航空航天電子技術(shù)的發(fā)展也日趨成熟,光學(xué)遙感相機(jī)的數(shù)據(jù)采樣率日益增長。為了將大量原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、穩(wěn)定地存儲(chǔ),光學(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量也越來越大、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度越來越高。另外,在復(fù)雜并且惡劣的空間環(huán)境下,必須要保證光學(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)正常工作,以及原始數(shù)據(jù)的正確存儲(chǔ)�；诠鈱W(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)工作環(huán)境的特殊性,還需要考慮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的功耗、體積、抗震性等各個(gè)方面的因素。本課題首先從光學(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的具體技術(shù)指標(biāo)出發(fā),完成了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),采用FPGA作為主控制核心、控制NAND Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列的方案。在整體方案中,引入Flash陣列高速存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù),包括two-plane編程操作技術(shù)、并行技術(shù)以及流水線技術(shù)等來提高NAND Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列的編程速度。在此基礎(chǔ)上,光學(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)引入數(shù)據(jù)糾錯(cuò)編譯碼技術(shù),保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的正確性,設(shè)計(jì)了8位并行的BCH編碼器及譯碼器,其糾錯(cuò)能力為每8Kb的數(shù)據(jù)能糾正32bit的錯(cuò)誤。測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的光學(xué)遙感相機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠完成大量數(shù)據(jù)的高速記錄工作,具體可操作性強(qiáng),且系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量、數(shù)據(jù)編程速率以及數(shù)據(jù)誤碼率等各項(xiàng)性能符合技術(shù)指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：NAND Flash FPGA 大容量 高速存儲(chǔ) BCH
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 光學(xué)遙感相機(jī)高速大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)展趨勢15-17
• 1.3.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)15-16
• 1.3.2 存儲(chǔ)容量16
• 1.3.3 數(shù)據(jù)可靠性措施16-17
• 1.4 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排17-19
• 第2章 光學(xué)遙感相機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)19-37
• 2.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)要求19
• 2.2 主要芯片選型19-23
• 2.2.1 基本存儲(chǔ)芯片選型19-21
• 2.2.2 主控制芯片選型21-22
• 2.2.3 電源芯片選型與介紹22-23
• 2.3 主要芯片介紹23-29
• 2.3.1 存儲(chǔ)芯片介紹23-28
• 2.3.2 主控芯片介紹28-29
• 2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)29-34
• 2.4.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-30
• 2.4.2 Flash陣列高速存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)30-34
• 2.4.3 NAND Flash功耗估計(jì)及電源配置設(shè)計(jì)34
• 2.5 本章小結(jié)34-37
• 第3章 NAND Flash高速大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)37-51
• 3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-40
• 3.1.1 數(shù)據(jù)緩存模塊38-39
• 3.1.2 并行操作邏輯控制39
• 3.1.3 流水線操作邏輯控制39-40
• 3.2 NAND Flash壞塊管理模塊40-43
• 3.2.1 壞塊列表的建立41-42
• 3.2.2 壞塊列表的更新42-43
• 3.3 Flash陣列控制狀態(tài)機(jī)43-47
• 3.3.1 控制器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44
• 3.3.2 復(fù)位并配置Flash44-45
• 3.3.3 頁讀操作45-46
• 3.3.4 頁編程46
• 3.3.5 塊擦除操作46-47
• 3.4 存儲(chǔ)模塊仿真調(diào)試47-49
• 3.4.1 復(fù)位配置、編程、讀取及擦除時(shí)序功能仿真調(diào)試47-49
• 3.4.2 并行及流水線操作的Flash陣列編程系統(tǒng)仿真49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)51-69
• 4.1 糾錯(cuò)碼分類與介紹51-52
• 4.2 BCH碼介紹及參數(shù)設(shè)計(jì)52-53
• 4.2.1 BCH碼簡介52
• 4.2.2 BCH碼參數(shù)設(shè)計(jì)52-53
• 4.3 BCH編碼設(shè)計(jì)53-56
• 4.3.1 矩陣相乘編碼53
• 4.3.2 串行編碼53-55
• 4.3.3 并行編碼55-56
• 4.4 BCH譯碼設(shè)計(jì)56-61
• 4.4.1 計(jì)算伴隨式56-57
• 4.4.2 計(jì)算錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式57-59
• 4.4.3 錯(cuò)誤位置的糾正59-61
• 4.5 BCH編解碼仿真調(diào)試61-67
• 4.5.1 編碼器接口設(shè)計(jì)61-62
• 4.5.2 編碼器仿真調(diào)試62
• 4.5.3 譯碼器接口設(shè)計(jì)62-63
• 4.5.4 譯碼器仿真調(diào)試63-67
• 4.6 本章小結(jié)67-69
• 第5章 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況75-76
• 指導(dǎo)教師及作者簡介76-77
• 致謝77

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