基于FPGA的SATA盘大容量存储系统的设计与实现

发布时间：2020-04-29 04:04

【摘要】：在现代通信中,高速数据的传输技术发展十分迅速,存储在各个领域变得越来越重要。同样在雷达领域,现在的雷达体系不仅要求对点迹进行存储,还要存储原始数据,针对这种需求,本文采用基于SATA3.0电子盘阵+FPGA的接口控制卡的方式来构建大容量存储系统。其中SATA3.0电子盘阵为存储介质,由8个mSATA固态硬盘构成,结构上可以满足恶劣的机载应用场景。接口控制卡负责对外光纤接口、数据的记录回放、文件系统管理以及存储系统的操作管理等功能,在软件设计中采用MicroBlaze软核来作为控制中心,方便命令的解析、文件系统的建立与管理。结合以上设计思想本文主要完成了以下工作:本文首先对大容量存储系统的研究背景、意义及国内外研究现状等进行阐述;其次结合项目对基于FPGA的SATA盘大容量存储系统方案进行详细的阐述与说明,重点说明了此系统的软硬件架构设计及其优势;最后根据项目方案的设计选用Xilinx公司Virtex-7系列FPGA及Vivado开发工具作为开发平台,采用自顶向下的设计思想及模块化的设计方法,分别设计了千兆以太网、MicroBlaze软核模块、高速串行收发器、DDR3存储控制器、SATA盘阵、文件系统管理等模块并通过调试,最终在FPGA上实现了自检、记录、回放、转存等功能。本文有三个亮点:其一,将DDR3用AXI总线控制,缩短了DDR3的传输开销与开发周期,方便快捷;其二,用FPGA实现了自定义文件系统,并且能够支持文件随机删除及删除后空间再次利用的功能;其三,以单个SATA盘为单位进行组建盘阵易于扩容,系统升级与维护方便。
【图文】：

美光1300系列SATASSD

威固S100系列
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN957;TN791

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本文编号：2644204