本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的雙通道機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 數(shù)據(jù)存儲 FPGA 機(jī)載 高速大容量

【摘要】：為了保障飛行器的安全航行，預(yù)測未來飛行任務(wù)中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)，機(jī)載數(shù)據(jù)存儲器需要實(shí)時記錄大量的飛行測試數(shù)據(jù)，待飛行結(jié)束后再將數(shù)據(jù)卸載回收，提供給相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。目前常用的基于標(biāo)準(zhǔn)總線實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)具有操作方便、靈活性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，但是作為機(jī)載設(shè)備，一旦處于飛行條件下，仍然存在著操作系統(tǒng)不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸速率受限等問題。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室具體項(xiàng)目的指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了基于FPGA的雙通道機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，用來實(shí)時接收和存儲兩路不同的機(jī)載雷達(dá)測試數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)整體上采用了模塊化設(shè)計(jì)思想，將兩路雷達(dá)數(shù)據(jù)的存儲模塊設(shè)計(jì)為功能獨(dú)立的板卡，然后通過自定義接口與系統(tǒng)基板進(jìn)行連接，由基板控制器FPGA統(tǒng)一管理。論文分別從硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)兩方面對整個系統(tǒng)進(jìn)行了闡述，其中包括數(shù)據(jù)存儲板卡的接口電路、隔離電路、控制電路、存儲電路以及基板的控制電路、以太網(wǎng)接口電路等模塊的結(jié)構(gòu)組成和功能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒有采用任何標(biāo)準(zhǔn)總線，也無需搭載任何操作系統(tǒng)，兩個通道可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和存儲，，在一定程度上解決了標(biāo)準(zhǔn)總線形式的機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)穩(wěn)定性不高、數(shù)據(jù)傳輸速率受限等問題。 最后分別通過地面測試臺模擬試驗(yàn)和飛行器搭載試驗(yàn)對系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了測試。結(jié)果表明：基于FPGA的雙通道機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩路測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)存儲 FPGA 機(jī)載 高速大容量
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 機(jī)載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的常用結(jié)構(gòu)12-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)15-24
• 2.1 系統(tǒng)功能概述15
• 2.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)要求15-16
• 2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及工作過程16-18
• 2.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)16-17
• 2.3.2 系統(tǒng)工作過程17-18
• 2.4 主要芯片選擇18-23
• 2.4.1 控制芯片選擇18-21
• 2.4.2 存儲芯片選擇21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)24-40
• 3.1 電路設(shè)計(jì)原則24-25
• 3.2 數(shù)據(jù)存儲板卡電路設(shè)計(jì)25-34
• 3.2.1 雷達(dá)回波數(shù)據(jù)存儲板卡電路設(shè)計(jì)25-32
• 3.2.2 雷達(dá)實(shí)時圖像數(shù)據(jù)存儲板卡電路設(shè)計(jì)32-34
• 3.3 基板控制電路設(shè)計(jì)34-36
• 3.4 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)36-37
• 3.5 電源管理電路設(shè)計(jì)37-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)40-57
• 4.1 板卡 FPGA 控制程序設(shè)計(jì)40-52
• 4.1.1 接口控制程序設(shè)計(jì)42
• 4.1.2 緩存模塊設(shè)計(jì)42-44
• 4.1.3 FLASH 控制程序設(shè)計(jì)44-51
• 4.1.4 信號消抖程序設(shè)計(jì)51-52
• 4.2 基板 FPGA 控制程序設(shè)計(jì)52-54
• 4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 系統(tǒng)測試及分析57-60
• 5.1 系統(tǒng)功能測試57-59
• 5.2 千兆以太網(wǎng)傳輸速度測試59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 6 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的科研工作66-67
• 致謝67-68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅宇翔 ,俞恢春 ,李思雄;PCB板層布局與EMC[J];安全與電磁兼容;2003年05期

2 趙櫸云;張敬帥;;基于NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2012年01期

3 高怡禎;基于閃存的星載大容量存儲器的研究和實(shí)現(xiàn)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2003年08期

4 來衛(wèi)國;10位BLVDS串化器DS92LV1023和解串器DS92LV1224的原理及應(yīng)用[J];國外電子元器件;2002年08期

5 徐永剛;任國強(qiáng);吳欽章;孫健;;NAND Flash圖像記錄系統(tǒng)底層寫入控制技術(shù)[J];光電工程;2012年09期

6 馬培嬌;張宇光;姚永興;徐鵬飛;焦新泉;任勇峰;;高速大容量存儲系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)[J];化工自動化及儀表;2011年07期

7 向建軍;夏海寶;許蘊(yùn)山;;基于DSP的機(jī)載數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];航空計(jì)算技術(shù);2011年03期

8 李超;王虹現(xiàn);邢孟道;;高速大容量FLASH存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];火控雷達(dá)技術(shù);2007年01期

9 蔡宇;張國棟;穆祥貞;;基于ARM/Vx Works的新型機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程師;2012年07期

10 尚可;;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];航空電子技術(shù);2011年02期

中國博士學(xué)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(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

本文編號：737609