本文關(guān)鍵詞：基于閃存的雙通道圖像記錄器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：本課題針對(duì)某測(cè)試系統(tǒng)的圖像記錄要求，設(shè)計(jì)了一種以NAND Flash為存儲(chǔ)介質(zhì)、以FPGA為邏輯控制器的圖像記錄器。該記錄器實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩路高速圖像數(shù)據(jù)的獨(dú)立存儲(chǔ)，并在記錄完后自動(dòng)回傳圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)還能被事后讀取分析。 文章以模塊化和可靠性為設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)闡述了硬件和軟件各模塊的實(shí)現(xiàn)方法和工作原理。在硬件設(shè)計(jì)上，將記錄器劃分為電源板、存儲(chǔ)板和主控板三個(gè)模塊，板與板間采用層疊式結(jié)構(gòu)連接。軟件設(shè)計(jì)上，采用自頂向下和模塊化的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)單片F(xiàn)lash的寫入速度慢的缺點(diǎn)，選用三星公司的4G NAND Flash K9WBG08U1M為存儲(chǔ)介質(zhì),通過(guò)對(duì)壞塊進(jìn)行高效管理和采用“交叉并行+片內(nèi)二級(jí)流水”技術(shù)使Flash存儲(chǔ)速度接近其極限值，有效地滿足了圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)帶寬要求。針對(duì)圖像記錄過(guò)程中可能產(chǎn)生丟數(shù)、誤碼等錯(cuò)誤，將采集到的圖像數(shù)據(jù)編幀并將各幀數(shù)據(jù)寫入事先分配好的存儲(chǔ)空間，使各幀數(shù)據(jù)相互隔離，從而屏蔽出錯(cuò)幀對(duì)其它幀的影響。 文章最后對(duì)記錄器進(jìn)行了功能測(cè)試。結(jié)果表明，記錄器工作穩(wěn)定，各項(xiàng)功能均滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：圖像記錄器 NAND FLASH FPGA 交叉并行+二級(jí)流水
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景與意義8-10
• 1.2 固態(tài)記錄器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 2 記錄器方案設(shè)計(jì)14-20
• 2.1 技術(shù)指標(biāo)及接口要求14-15
• 2.1.1 攝像機(jī)輸出性能指標(biāo)14
• 2.1.2 圖像記錄器性能指標(biāo)14-15
• 2.1.3 接口要求15
• 2.2 記錄器實(shí)現(xiàn)方案15-19
• 2.2.1 設(shè)計(jì)原則15-16
• 2.2.2 閃存芯片選型及分析16-18
• 2.2.3 存儲(chǔ)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 3 記錄器硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)20-28
• 3.1 供電設(shè)計(jì)20-21
• 3.2 主控板設(shè)計(jì)21-27
• 3.2.1 指令接口設(shè)計(jì)21-22
• 3.2.2 LVDS 信號(hào)接口設(shè)計(jì)22-25
• 3.2.3 監(jiān)測(cè)接口電路設(shè)計(jì)25
• 3.2.4 數(shù)據(jù)緩沖電路設(shè)計(jì)25-27
• 3.3 存儲(chǔ)板設(shè)計(jì)27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 4 記錄器關(guān)鍵技術(shù)分析和邏輯設(shè)計(jì)28-44
• 4.1 Flash 寫入方法分析28-34
• 4.2 無(wú)效塊處理34-36
• 4.3 數(shù)據(jù)編幀和存儲(chǔ)空間分配36-38
• 4.4 Flash 寫操作38-39
• 4.5 Flash 讀取和塊擦除操作39-40
• 4.6 數(shù)據(jù)采集時(shí)序設(shè)計(jì)40-41
• 4.7 數(shù)據(jù)回傳和長(zhǎng)線讀數(shù)時(shí)序設(shè)計(jì)41-43
• 4.8 本章小結(jié)43-44
• 5 系統(tǒng)性能測(cè)試44-50
• 5.1 系統(tǒng)測(cè)試44-49
• 5.1.1 圖像信源數(shù)據(jù)格式45-46
• 5.1.2 回傳讀數(shù)測(cè)試46-48
• 5.1.3 長(zhǎng)線讀數(shù)測(cè)試48
• 5.1.4 備用讀數(shù)測(cè)試48-49
• 5.2 本章小結(jié)49-50
• 6 總結(jié)與展望50-52
• 6.1 研制總結(jié)50-51
• 6.2 工作展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 碩士期間發(fā)表的論文及完成的主要工作和取得的成果56-57
• 致謝57-58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：516124