【摘要】： 高速、大容量、高密度、低功耗、低成本的現(xiàn)代信息存儲系統(tǒng)是高速數(shù)據(jù)采集和其它應用中非常關(guān)鍵的部件之一,它主要包括數(shù)據(jù)的存取以及對存儲器的控制和管理。早期的存儲器有海量數(shù)據(jù)記錄磁帶機,隨后出現(xiàn)了磁盤、磁光盤和固態(tài)記錄器。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,半導體存儲器密度的提高,以DRAM、FLASH為主的固態(tài)大容量數(shù)據(jù)存儲器已經(jīng)成為主流。 本文采用大容量的固態(tài)存儲芯片閃存作為存儲介質(zhì),通過現(xiàn)場可編程門陣列作為存儲陣列的控制器,成功實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集過程中相對低速的FLASH存儲器對高速和超高速實時數(shù)據(jù)的存儲,并通過計算機增強型并行口實現(xiàn)對存儲器的數(shù)據(jù)讀取。FPGA既作為高速輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)紽LASH中間的緩存,又實現(xiàn)對存儲器的讀寫及擦除等操作時序的控制,充分體現(xiàn)了FPGA可編程和節(jié)省外部硬件資源的優(yōu)點。針對高速數(shù)據(jù)的輸入,采用了多級流水的技術(shù)。文中首先介紹了整個存儲系統(tǒng)的組成、FPGA的內(nèi)部設計,然后討論了模數(shù)變換、高速緩存、EPP協(xié)議及其應用,最后介紹了系統(tǒng)的調(diào)試、調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法和測試結(jié)果。本系統(tǒng)具有實用性和通用性,為今后在此方面的研究奠定了基礎,積累了豐富的經(jīng)驗。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TP333
【圖文】：

KgK4G08UOM內(nèi)部功能框圖

2.5高速大容量固態(tài)存儲器的總體設計2.5.1系統(tǒng)組成該系統(tǒng)主要包括以下幾個部分:模數(shù)轉(zhuǎn)換，緩存定時控制，并行存儲控制等。其中模數(shù)轉(zhuǎn)換板的刀D變換器采用AD公司的AD6644，經(jīng)A/D變換后產(chǎn)生14位數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)鎖存后，直接進入緩存定時板，在這里進行數(shù)據(jù)的緩存分配以及產(chǎn)生各個并行存儲板的控制信號，通過底板將數(shù)據(jù)和控制信號送到各個存儲板。在存儲板中主要是靠FPGA內(nèi)部的RAM資源進行緩沖和多片F(xiàn)LASH流水線工作來實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)到相對低速FLASH的寫入，輸入接口采用8位的數(shù)據(jù)總線經(jīng)由鎖存器直接接到FPGA上，存儲部分使用KgK4GOSUOMFLASH芯片。將FLASH的數(shù)據(jù)讀回到計算機上，采用了計算機EPP口，通過用C語言對其編程來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀回。選擇EPP口是由于EPP口具有通用性、易于應用，能夠很快掌握。為了進一步提高數(shù)據(jù)的讀回速度，在緩存定時板上還設計了USB2.0接口。

第二章并行存儲板的設計17.2并行存儲板的EPP設計EPP口在存儲板上有兩個功能:一為發(fā)送命令，F(xiàn)PGA在收到命令后，進行建立無效塊信息表、數(shù)據(jù)編程、讀取數(shù)據(jù)和擦除等操作，這些命令是給定的，通過EPP口發(fā)給FPGA，再由FPGA進行譯碼;另一個功能就是通過FPGA從FLASH中讀取數(shù)據(jù)。在整個系統(tǒng)中，由于8塊存儲板并行工作，通過緩存定時板進行控制，所以在存儲板上只保留了數(shù)據(jù)讀回的功能。i群口電跳::::::::::;:;:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::;;::

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本文編號：2744546