本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的新型彈載存儲器設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在導(dǎo)彈的測試系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)存儲設(shè)備主要用于記錄導(dǎo)彈飛行時由傳感器接收的信號以及飛行過程中的各種參數(shù)。隨著彈載存儲性能要求的提升,設(shè)計出一款可以適應(yīng)測試信號多樣性、實時性以及穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備已經(jīng)勢在必行。本文提出了一種基于FPGA+eMMC FLASH存儲陣列的數(shù)據(jù)存儲方案,詳細論述了存儲陣列硬件電路設(shè)計以及基于FPGA的eMMC控制器邏輯設(shè)計。同時分析了固態(tài)存儲的發(fā)展趨勢,提出了基于串行UFS2.0協(xié)議的控制器設(shè)計框架,以滿足未來存儲發(fā)展的需求。本文主要完成以下三方面的工作內(nèi)容:1.分析了各類主流的固態(tài)存儲芯片特性,設(shè)計了基于eMMC FLASH陣列的存儲架構(gòu),詳細描述了存儲板卡的硬件設(shè)計,具體說明了電源方案、高速接口互連、時鐘分配以及上位機通信等設(shè)計原理和方法。2.對eMMC FLASH并行存儲架構(gòu)的邏輯控制進行了詳細設(shè)計,介紹了存儲板卡的工作流程以及數(shù)據(jù)流與緩存方案,說明了存儲的讀寫、擦除以及CRC校驗等功能的設(shè)計方法和實現(xiàn)過程,同時實現(xiàn)了存儲板卡與上位機之間的以太網(wǎng)通信,并且在板卡上完成了驗證與性能測試。3.考慮到eMMC FLASH陣列并行總線的局限性,提出了基于UFS 2.0協(xié)議的高速串行存儲架構(gòu),設(shè)計了基于FPGA高速串行收發(fā)器GTX的UFS 2.0控制器的基本框架,并實現(xiàn)了部分模塊的邏輯功能。本文完成了基于FPGA+eMMC FLASH架構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的硬件設(shè)計和邏輯設(shè)計。并分析了高速串行總線的優(yōu)點,設(shè)計了UFS2.0控制器的基本框架,在實際的工程中有一定的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：FPGA eMMC UFS2.0 數(shù)據(jù)存儲
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-17
• 1.1 論文產(chǎn)生的背景15-16
• 1.2 論文主要內(nèi)容以及章節(jié)安排16-17
• 第二章 新型彈載存儲芯片的發(fā)展17-25
• 2.1 主流存儲芯片的結(jié)構(gòu)特點17-21
• 2.1.1 FLASH存儲芯片17-18
• 2.1.2 eMMC存儲芯片18-20
• 2.1.3 UFS2.0 存儲芯片20-21
• 2.2 存儲器之間的優(yōu)劣分析21-25
• 2.2.1 FLASH與eMMC比較22-23
• 2.2.2 eMMC與UFS2.0 比較23-25
• 第三章 基于FPGA的eMMC存儲陣列設(shè)計及實現(xiàn)25-51
• 3.1 系統(tǒng)功能分析25-29
• 3.1.1 需求分析及性能指標25-26
• 3.1.2 主要器件芯片選型26-29
• 3.2 數(shù)據(jù)存儲板卡硬件設(shè)計29-36
• 3.2.1 數(shù)據(jù)存儲板卡電源設(shè)計30-31
• 3.2.2 eMMC的并行存儲架構(gòu)設(shè)計31-34
• 3.2.3 以太網(wǎng)W5300接口設(shè)計34-36
• 3.3 數(shù)據(jù)存儲板卡邏輯實現(xiàn)36-46
• 3.3.1 軟件總體流程36-38
• 3.3.2 eMMC操作流程38-40
• 3.3.3 eMMC并行存儲實現(xiàn)40-44
• 3.3.4 CRC校驗碼實現(xiàn)44-45
• 3.3.5 以太網(wǎng)傳輸邏輯實現(xiàn)45-46
• 3.4 系統(tǒng)性能測試46-51
• 第四章 基于UFS2.0 存儲陣列的設(shè)計及實現(xiàn)51-73
• 4.1 基于UFS2.0 存儲陣列的硬件設(shè)計51-54
• 4.1.1 系統(tǒng)指標51
• 4.1.2 系統(tǒng)指標分析51
• 4.1.3 系統(tǒng)硬件框圖51-52
• 4.1.4 時鐘模塊設(shè)計52-53
• 4.1.5 電源模塊設(shè)計53-54
• 4.2 UFS2.0 協(xié)議解析54-64
• 4.2.1 互聯(lián)層解析55-58
• 4.2.2 傳輸協(xié)議層解析58-62
• 4.2.3 應(yīng)用命令層解析62-64
• 4.3 基于FPGA的UFS2.0 控制器邏輯實現(xiàn)64-73
• 4.3.1 UFS2.0 控制器總體框架64
• 4.3.2 物理層功能實現(xiàn)64-67
• 4.3.3 數(shù)據(jù)鏈路層功能實現(xiàn)67-69
• 4.3.4 傳輸層功能實現(xiàn)69-70
• 4.3.5 命令控制層功能實現(xiàn)70-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻75-77
• 致謝77-79
• 作者簡介79-80

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本文編號：440451