【摘要】： 隨著航空遙感技術(shù)的發(fā)展,對圖像數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備的存儲速度和容量等指標的要求也越來越高。由于航空平臺的限制,對存儲設(shè)備的可靠性和抗振動特性也有嚴格的要求。采用無轉(zhuǎn)動部件的半導(dǎo)體器件作為存儲媒介的固態(tài)存儲器已成為當(dāng)今航天航空數(shù)據(jù)存儲的主流方案,其中閃存(FLASH)又以其抗振動、非易失性、低功耗、存儲密度大的優(yōu)點得到越來越廣泛的應(yīng)用,成為主流方案中的首選器件。 本論文的研究目標是開發(fā)一種基于閃存的高速大容量固態(tài)存儲系統(tǒng),適用于每秒獲取并存儲超過16M字節(jié)光學(xué)遙感數(shù)據(jù)的航空系統(tǒng),具有存儲容量大、存儲速度高、低功耗、非易失性、抗震動、擴展性好、接口靈活等特點。 論文首先分析了高速大容量固態(tài)存儲系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;接著根據(jù)系統(tǒng)的對外接口和指標要求提出了整體方案;進而采用自頂向下和模塊化的設(shè)計思想將系統(tǒng)分成各個模塊,完成各個模塊和整個系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計調(diào)試,給出系統(tǒng)的運行和測試結(jié)果;最后總結(jié)了工作過程,并對今后的工作提出了一些展望。 系統(tǒng)所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)主要有:針對單片閃存所存在的寫入速度較慢、容量較小的缺點提出了并行總線技術(shù)和流水線技術(shù),由此引出了閃存子模塊并組成閃存陣列來提高系統(tǒng)的存儲速度和容量;對閃存陣列的控制采用VHDL語言對FPGA編程實現(xiàn);針對CCD相機的高速數(shù)據(jù)接口,設(shè)計了與之匹配的Camera Link接口和乒乓緩沖模塊來保證數(shù)據(jù)傳輸和存儲處理的并行性與實時性;系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)通過USB2.0接口上傳到地面計算機,USB2.0接口的設(shè)計采用USB2.0芯片CY7C68013A來完成;為了系統(tǒng)有更好的擴展性,采用ARM9作為控制器通過串口與工控計算機(PC104)通信,并協(xié)調(diào)各部分的工作。 整個系統(tǒng)的研究成果為:實現(xiàn)了存儲容量為16GB,實際運行寫入速度達到16MB/S以上的圖像采集存儲卡。拍攝的圖片以RAW格式保存,通過USB2.0接口傳輸?shù)降孛嬗嬎銠C,通過讀圖軟件StellaImage可以清晰的看到拍攝的物體,為后期研制功能更加完善的高速大容量存儲設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 1.1 P9 系列大容量固態(tài)存儲器三代高速大容量固態(tài)存儲器正在發(fā)展之中，第三代高速大用 Flash memory 作為存儲介質(zhì)，存儲容量已經(jīng)達到了 GBit/S，代表的有美國的 CALCULEX 公司的研制的模塊器采用 Flash memory 作為存儲芯片，并采用模塊化的存電源模塊，存儲模塊和控制模塊，每個存儲模塊都采用單們就可以完全獨立工作，降低供耗。它具有雙數(shù)據(jù)接口儲容量最大可以達到 415GBit，持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速率在 1G高速大容量固態(tài)存儲器的研究現(xiàn)狀內(nèi)的高速大容量固態(tài)存儲器技術(shù)還相對滯后，，主要集中功能的研究實現(xiàn)上，而對內(nèi)存管理等許多關(guān)鍵技術(shù)的研還與國外有較大的差距，同時在存儲容量，傳輸速率上也

器能以155.5Mbps的速度驅(qū)動雙絞線對，距離大于1受至少±1V的驅(qū)動器與接收器之間地的電壓變化，1.2V。電源和地電平變化、驅(qū)動器偏置電壓以及輕度入端相對于接收器是共模電壓，這個電壓的范圍是 Link 技術(shù)ink標準是由Channel Link技術(shù)發(fā)展而來。美國國家顯示問題而開發(fā)出了Channel Link技術(shù)，該技術(shù)被annel Link包括驅(qū)動器和接收器兩部分。如圖3.1所TL單端數(shù)據(jù)信號和1位的單端時鐘信號以7:1的串并一個時鐘信號共5對LVDS后經(jīng)驅(qū)動器輸出。接收器的將5對LVDS信號轉(zhuǎn)化為28為的單端信號和一位的時鐘個100歐左右的終端匹配電阻[8]。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP333

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 胡世明;康懷祺;滕云龍;;高速大容量存儲系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計[J];火控雷達技術(shù);2012年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 常璐;基于NAND FLASH陣列的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2011年

2 孫長勝;高速攝影系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)存儲器研究[D];電子科技大學(xué);2011年

3 李文博;Flash陣列存儲技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 車艷霞;基于Flash的高速數(shù)據(jù)記錄裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2012年

5 蒲南江;基于閃存陣列的高速數(shù)據(jù)存儲技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2012年

6 李憲強;有效載荷控制裝置存儲與控制邏輯設(shè)計[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2010年

7 薛盼盼;空間遙感儀器便攜式數(shù)據(jù)采集試驗系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2011年

8 高明;基于FPGA的高清圖像無損存儲技術(shù)[D];長春理工大學(xué);2012年

9 黃娜娜;基于FPGA的DCS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計[D];重慶大學(xué);2012年

10 李華;大容量固態(tài)存儲陣列的關(guān)鍵技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

本文編號：2645681