發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 01:39

【摘要】：隨著各種高像素、高頻幀成像設(shè)備被廣泛應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域中,成像設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)需將圖像數(shù)據(jù)以較高速率傳輸和存儲,因此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸以及可靠存儲是數(shù)據(jù)記錄裝置的主要研究內(nèi)容。針對這一問題,本文致力于設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸以及可靠存儲的數(shù)據(jù)記錄裝置。首先,為了實(shí)現(xiàn)2.5Gbps的高速傳輸,本文采用SRIO傳輸協(xié)議,設(shè)計(jì)了SRIO接口電路,利用SRIO IP核實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸,并通過DDR邏輯控制單元實(shí)現(xiàn)了高速傳輸以及低速存儲之間數(shù)據(jù)交互。之后采用閉環(huán)自檢的方式,通過仿真軟件對SRIO IP核進(jìn)行時(shí)序仿真驗(yàn)證SRIO IP核設(shè)置的正確性。其次,為了實(shí)現(xiàn)100米的LVDS傳輸,設(shè)計(jì)了LVDS接口電路,同時(shí)針對隨機(jī)同步方式下LVDS傳輸鏈路不穩(wěn)定的缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了無效數(shù)和有效數(shù)相結(jié)合的發(fā)送方式,大大提高了鏈路的穩(wěn)定性。最后,在數(shù)據(jù)存儲方面,針對傳統(tǒng)一檢一操作和基于RAM表的Flash固有無效塊管理方法存在耗時(shí)長占用資源大的不足,設(shè)計(jì)了一種基于整合塊的管理方法,使無效塊檢測時(shí)間縮短為原來的25%;同時(shí)為了解決傳統(tǒng)突發(fā)無效塊管理方法不適合高速傳輸以及占用FPGA內(nèi)部資源大的問題,在整合塊管理方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種空閑回讀的突發(fā)無效塊管理方法。另外,為了提高存儲器寫入速度采用了交替雙平面頁編程流水線的寫入方式;考慮到存儲器讀寫時(shí)ECC校驗(yàn)碼的引入導(dǎo)致存儲器讀取速率降低的問題,設(shè)計(jì)了一種雙緩存交替讀數(shù)的讀取方式,提高了存儲器讀取速率。通過搭建相應(yīng)的軟硬件測試平臺,對數(shù)據(jù)記錄裝置功能及性能指標(biāo)進(jìn)行全面測試。經(jīng)過大量試驗(yàn)測試,該裝置能實(shí)現(xiàn)2.5Gbps高速傳輸,100米的LVDS傳輸以及對數(shù)據(jù)的可靠存儲。
【圖文】：

展逐漸變得成熟，，數(shù)據(jù)記錄器在存儲容量以及存儲速度等方面都有了 SDRAM 為存儲結(jié)構(gòu)研制出來的第二代大容量數(shù)據(jù)記錄裝置，存儲讀p，存儲容量達(dá)到 2Gbits；現(xiàn)如今，隨著 NAND FLASH 閃存技術(shù)的發(fā)據(jù)記錄裝置幾乎全部采用 NAND FLASH 作為存儲介質(zhì)。外對數(shù)據(jù)記錄裝置的研究起步較早，所以在數(shù)據(jù)記錄器研究領(lǐng)域國外，如美國的 SE 公司、 ADS、 IES、 VCI 公司，加拿大 Controlex 公司[18]。目前美國 Seakr Engineering（SE）公司研制出的 EMDS 、M9 四種系列數(shù)據(jù)記錄器性能較為優(yōu)異 ，其中 P9 系列數(shù)據(jù)記錄器（如塊存儲卡能實(shí)現(xiàn)最大 800Gbit 存儲容量以及 300Mbps 存儲速度；DS（如圖 1.2）能實(shí)現(xiàn)存儲容量超過 4Tbit，讀寫速率高達(dá) 11Gbps，支持，同時(shí)支持高速 LVDS 接口輸入或輸出[19]。美國 CALCULEX 公司 記錄器如圖 1.3 所示，寫入速率高達(dá) 800MB/s，容量提升到了 4TB，存領(lǐng)先水平[20]。

展逐漸變得成熟，數(shù)據(jù)記錄器在存儲容量以及存儲速度等方面都有了 SDRAM 為存儲結(jié)構(gòu)研制出來的第二代大容量數(shù)據(jù)記錄裝置，存儲讀p，存儲容量達(dá)到 2Gbits；現(xiàn)如今，隨著 NAND FLASH 閃存技術(shù)的發(fā)據(jù)記錄裝置幾乎全部采用 NAND FLASH 作為存儲介質(zhì)。外對數(shù)據(jù)記錄裝置的研究起步較早，所以在數(shù)據(jù)記錄器研究領(lǐng)域國外，如美國的 SE 公司、 ADS、 IES、 VCI 公司，加拿大 Controlex 公司[18]。目前美國 Seakr Engineering（SE）公司研制出的 EMDS 、M9 四種系列數(shù)據(jù)記錄器性能較為優(yōu)異 ，其中 P9 系列數(shù)據(jù)記錄器（如塊存儲卡能實(shí)現(xiàn)最大 800Gbit 存儲容量以及 300Mbps 存儲速度；DS（如圖 1.2）能實(shí)現(xiàn)存儲容量超過 4Tbit，讀寫速率高達(dá) 11Gbps，支持，同時(shí)支持高速 LVDS 接口輸入或輸出[19]。美國 CALCULEX 公司 記錄器如圖 1.3 所示，寫入速率高達(dá) 800MB/s，容量提升到了 4TB，存領(lǐng)先水平[20]。
【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】：2019
【分類號】：TN791

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙勝;用單板機(jī)和錄音機(jī)構(gòu)成磁帶數(shù)據(jù)記錄裝置[J];電測與儀表;1988年04期

2 韓民曉，馬洪偉，魏孝銘;大容量光磁軟驅(qū)在負(fù)荷數(shù)據(jù)記錄裝置中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代電力;1996年01期

3 潘守國;孫利;;設(shè)備故障數(shù)據(jù)記錄裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子世界;2013年07期

4 沈明;陳玉忠;蘭雁飛;王琰;許述財(cái);;汽車事故數(shù)據(jù)記錄裝置的應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)化展望[J];標(biāo)準(zhǔn)科學(xué);2011年12期

5 金鎮(zhèn)浩;V/F、F/V變換器及其應(yīng)用[J];電測與儀表;1977年12期

6 李茹華;孟遠(yuǎn)文;孟玉發(fā);馬曉媛;;出口烏茲別克斯坦調(diào)車機(jī)車數(shù)據(jù)記錄裝置設(shè)計(jì)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2015年02期

7 本刊編輯;;飛機(jī)的“黑匣子”有什么用[J];中學(xué)生數(shù)理化(七年級數(shù)學(xué))(配合人教社教材);2014年Z2期

8 柯惟中,陳家勝;聯(lián)接雙單色儀和光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄裝置[J];數(shù)據(jù)采集與處理;1992年S1期

9 柯惟中;陳家勝;;聯(lián)接雙單色儀和光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)的喇曼光譜數(shù)據(jù)記錄裝置[J];光散射學(xué)報(bào);1991年Z1期

10 單彥虎;衛(wèi)一然;甄國涌;;多通道數(shù)據(jù)記錄裝置設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J];電源技術(shù);2013年11期

相關(guān)會議論文 前1條

1 柯惟中;陳家勝;;聯(lián)接雙單色儀和光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄裝置[A];中國物理學(xué)會光散射專業(yè)委員會成立十周年暨第六屆學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];1991年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 北京浩天安理律師事務(wù)所高級法律顧問 汽車行業(yè)法律研究組負(fù)責(zé)人 何姍姍;自動駕駛從可能性向確定性轉(zhuǎn)變[N];中國交通報(bào);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊志文;基于SRIO的數(shù)據(jù)記錄裝置的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2019年

2 郭巧蓮;某數(shù)據(jù)記錄裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2014年

3 李玲;多線程數(shù)據(jù)記錄裝置的軟件設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2012年

4 鄭佳;多通道數(shù)據(jù)記錄裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2013年

5 寧合偉;某數(shù)據(jù)記錄裝置地面檢測臺的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2012年

6 武慧軍;綜控?cái)?shù)據(jù)記錄裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2017年

7 于麗娜;某數(shù)據(jù)記錄裝置地面測試設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2012年

8 田波亮;高速圖像數(shù)據(jù)記錄裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

9 杜志;某數(shù)據(jù)記錄裝置的供配電技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2013年

10 李成;基于STM32單片機(jī)的BMS數(shù)據(jù)記錄裝置設(shè)計(jì)[D];青島大學(xué);2013年

本文編號：2689060