基于FPGA的通用异步收发传输器控制FLASH存储系统设计

发布时间：2018-10-12 10:20

【摘要】：为了解决测井数据文件的存储问题,提出了一种基于FPGA实现通用异步收发传输器(UART)控制FLASH存储系统设计的方法。以FPGA作为核心控制器对系统结构进行了模块化分解,以适应自顶向下的设计方法。在Quartus II开发平台中采用Verilog硬件描述语言利用有限状态机,实现了UART控制FLASH的读、写、擦除操作;并给出了UART控制FLASH的数学模型。采用Spansion公司的S29AL016D系列FLASH结合FPGA和UART设计了接口电路。最后在Modelsim环境下进行仿真,验证了该存储系统设计的正确性和可靠性。
[Abstract]:In order to solve the storage problem of log data files, a method of designing a universal asynchronous transmitter (UART) controlled FLASH storage system based on FPGA is proposed. FPGA is used as the core controller to decompose the system structure in order to adapt to the top-down design method. In the Quartus II development platform, using Verilog hardware description language and finite state machine, the read, write and erase operation of FLASH controlled by UART is realized, and the mathematical model of FLASH controlled by UART is given. The interface circuit is designed by Spansion S29AL016D series FLASH combined with FPGA and UART. Finally, the design of the storage system is verified by simulation in Modelsim environment.
【作者单位】： 成都理工大学;西南科技大学;电子科技大学;
【基金】：国家自然科学基金重大科研仪器设备研制专项(41227802);国家自然科学基金(41274109) 国家杰出青年科学基金(41025015) 四川省青年科技创新研究团队项目(2011JTD0013) 四川省科技支撑计划(2013FZ0022)资助
【分类号】：TP333.2

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 贾子申;李淑清;王冠雅;;基于FPGA的UART控制器设计[J];电子测量技术;2008年03期

2 胡刚;何正勤;叶太兰;;浅VSP技术应用研究进展[J];工程地球物理学报;2009年03期

3 周治良;刘俊;张斌珍;;基于FPGA及FLASH的数据采集存储系统设计[J];微计算机信息;2007年07期

4 杨大柱;;基于FPGA的UART电路设计与仿真[J];微计算机信息;2007年14期

5 马海红,何嘉斌;基于ARM的嵌入式系统FLASH接口设计与编程[J];仪表技术与传感器;2005年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐太龙;孟坚;;集成电路原理与设计课程的教学优化[J];合肥师范学院学报;2011年03期

2 王徐冬;马月坤;苏亚光;;灌区野外手动闸门智能测控仪的设计与实现[J];安徽农业科学;2008年23期

3 刘华珠;贺前华;;基于嵌入式技术的Ethernet over E1网桥系统设计[J];半导体技术;2008年10期

4 蒋晓华;梁宝玉;王祝金;颜军;;S698系列处理器中指令流水的设计与实现[J];半导体技术;2009年01期

5 段哲民;彭彬;秦勤;马裕;张晓鹏;;基于FPGA的芯片功能性验证自动化实现[J];半导体技术;2010年07期

6 孟祥鹤;吕楠;韩路;吴春瑜;王绩伟;梁洁;;由C++到Verilog实现数字逻辑设计的方法[J];半导体技术;2011年03期

7 王庆春;曹喜信;路卫军;何晓燕;曹健;;H.264/AVC编码器中6阶插值滤波器的实现[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年04期

8 余祖俊;卫研研;李真花;朱力强;;基于SOPC的钢轨断面高速测量系统[J];北京交通大学学报;2009年03期

9 吴丹;李杰;;一种多地址寻址的共线传输数据接收方法[J];兵工自动化;2006年05期

10 王庆春;曹喜信;路卫军;何晓燕;曹健;;H.264/AVC编码器中6阶插值滤波器的实现[J];北京大学学报(自然科学版);2007年03期

相关会议论文 前10条

1 杨德伟;王华;;基于FPGA实现的以太网和E1的协议转换[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年

2 李恩特;李冰;;基于I2C的烟雾报警系统中接口模块的设计[A];第十届中国科协年会论文集（三）[C];2008年

3 朱剑平;李文耀;;二进制伪随机序列在环路延时测量中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（下册）[C];2008年

4 吕卓;侯春萍;侯永宏;;全数字OQPSK解调算法的研究及FPGA实现[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（下册）[C];2008年

5 赵庆;;基于verilog的数字可综合电路设计[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（下册）[C];2008年

6 熊yN灵;;RS码的实现及在光纤通信中的应用[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年

7 杨光友;程良明;苏旭武;张铮;;基于FPGA的PCB测试机硬件电路设计[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集（湖北专集）[C];2005年

8 白广治;陈泉根;;十六位RISC_CPU的FPGA实现[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年

9 朱鹏;唐万斌;雷霞;;基于FPGA的AD／DA-DSP接口设计[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年

10 李凤麟;钟洪声;;保密通信中RS编解码的FPGA实现[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年

相关博士学位论文 前10条

1 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年

2 孔阳;一种适用于地震勘探仪器的低运算量数字滤波器的设计与研究[D];中国科学技术大学;2011年

3 刘春阳;纳秒脉冲激光诱导单晶硅材料荧光效应的研究[D];天津大学;2012年

4 王玉辉;船用摄像稳定平台测控问题研究[D];山东科技大学;2011年

5 刘丽娟;矢量量化编码算法及其VLSI结构设计的研究[D];华中科技大学;2004年

6 张军;光纤通信中的级联码技术及其实现研究[D];东南大学;2006年

7 胡刚;新型膜片钳放大器的研制开发[D];华中科技大学;2006年

8 吴斌;H.264解码关键算法的VLSI实现研究[D];吉林大学;2008年

9 郭建;在数字系统设计中断言验证的研究[D];西安电子科技大学;2008年

10 王学影;关节臂式坐标测量机系统研究[D];天津大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 沈国新;实时操作系统核心算法的硬件实现[D];山东科技大学;2010年

2 琚新刚;基于SOPC技术的数字视频接口研制[D];郑州大学;2010年

3 湛雷;图像声纳数字系统软件开发与硬件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 刘振飞;图像预处理算法的硬件实现[D];哈尔滨工程大学;2010年

5 匡银;低功耗嵌入式信号处理平台设计[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 王鑫;无线传感器网络衰落信道Rake接收机技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

7 陈泮洁;基于FPGA的视频采集系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年

8 陈科钻;ASIC版图设计中的光刻缺陷研究[D];大连理工大学;2010年

9 王飞俊;数字基带预失真技术及其FPGA实现研究[D];大连理工大学;2010年

10 陈勇全;整精米分选计量仪的设计[D];大连理工大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘永华,田宗勇,喻振华,王玉贵,黄小军;工程VSP与地震CT联合探测方法及其在岩土工程的应用[J];地球物理学进展;2005年01期

2 邹延延;徐义贤;沙椿;;VSP正反演综述[J];地球物理学进展;2009年01期

3 张双喜，，刘永华，李江风;工程VSP技术在三峡坝区中的应用[J];地球物理学报;1996年S1期

4 牛涛;吴斌;焦风川;刘建伟;;基于FPGA的UART电路的设计[J];电子测量技术;2006年03期

5 刘源,李萌,谢通,董利民,吴武臣;基于IP的异步通信接口UART设计及其FPGA实现方法[J];电子工程师;2005年03期

6 王德志;刘天佑;肖都建;;三维井地联合Walkaway VSP技术及其在泌阳凹陷的应用[J];地质科技情报;2007年02期

7 曹令敏;;应用浅层地震勘探划分地下软土结构[J];工程地球物理学报;2007年03期

8 李学军;窦硕娥;曲海涛;;城市工程地球物理探测技术应用与发展趋势[J];工程地球物理学报;2008年05期

9 葛锐;欧钢;;基于FPGA的SOC系统中的串口设计[J];舰船电子工程;2006年03期

10 郭建;VSP技术应用现状及发展趋势[J];勘探地球物理进展;2004年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王宏义;董文娟;黄宗福;陈曾平;;DSP和FPGA共用FLASH进行配置的方法[J];微计算机信息;2008年26期

2 赵文武;李鹏;;28FJ3A系列FLASH存储器与FPGA的接口设计[J];电脑知识与技术(学术交流);2006年35期

3 张欣;刘朝晖;刘文;陈萍;;基于闪存的高速大容量存储系统设计[J];微电子学与计算机;2010年11期

4 唐磊;周旋;吴瑶;李金城;;基于FPGA的K9F4G08 Flash控制器设计[J];电子技术应用;2010年05期

5 侯佳娜;姚爱琴;孙运强;;提高FLASH存储系统速度和安全性的研究[J];仪表技术;2009年12期

6 杨立宏;毛亚杰;行长印;;基于Flash的CCD相机数据高速存储系统设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年01期

7 方勇;吕国强;胡跃辉;;基于Stratix Ⅲ的DDR3 SDRAM控制器设计[J];微计算机信息;2009年05期

8 邓志清;;基于FPGA的外部存储器设计[J];现代电子技术;2011年14期

9 王家村,罗中明,费战波;用有限状态机法实现单片机系统的加密[J];电测与仪表;2002年04期

10 刘浩淼;卞树檀;朱守保;;SDRAM控制器简易化设计[J];电子设计工程;2011年19期

相关会议论文 前10条

1 李云;刘桂华;;FPGA与I~2C总线器件接口设计[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年

2 白英良;雷飞;徐萍萍;;基于FPGA的SOPC嵌入式系统设计[A];全国高等学校电子技术研究会论文集[C];2010年

3 朱俊锋;李春茂;王宁;许美玲;;基于FPGA和SC16C2552实现微处理器的串口扩展[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年

4 郭磊;唐玉华;周杰;董亚卓;;基于FPGA的Cholesky分解细粒度并行结构与实现[A];2010年第16届全国信息存储技术大会（IST2010）论文集[C];2010年

5 王培元;;基于FPGA的嵌入式系统设计[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集（下册）[C];2010年

6 贾伟伟;吴小艳;王威廉;;基于FPGA的VGA接口实现和字符显示[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（3）[C];2008年

7 罗朝鹏;宿绍莹;张月;陈曾平;;基于FPGA的脱机RAID0控制器的设计与实现[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年

8 鲁翔;王巍;;基于FPGA的DDR2 SDRAM控制器的设计[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年

9 高献伟;靳济方;方勇;;GF(2~m)域乘法器的快速设计及FPGA实现[A];第十九次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2004年

10 魏东梅;李德全;;在多项式基下二元域中并行平方运算的研究[A];第十九次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 文/孙定;FPGA会取代CPU吗？[N];计算机世界;2004年

2 文宇;FPGA：以优取胜[N];中国电子报;2001年

3 河北 廉育功;Flash 5的十个高招[N];电脑报;2001年

4 湖北 Snoopy;三步把Flash搬上电视[N];电脑报;2004年

5 上海 李斌;让视频变Flash的Vid2Flash[N];电脑报;2002年

6 陕西 爱老虎油;Flash音效制作详解（下）[N];电脑报;2001年

7 特邀主持人：爱老虎油;Flash操作问答[N];电脑报;2001年

8 闪吧;2003年Flash点评[N];中国电脑教育报;2003年

9 湖南 邹民;对Flash广告杀无赦——Flash克星[N];电脑报;2002年

10 陕西 邹通;藏在Flash背后的阴谋[N];电脑报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 柴亚辉;基于FPGA的高性能计算架构硬件任务与资源模型研究[D];上海大学;2012年

2 刘莉;VXI测试平台中动态可重构多DSP系统设计方法的研究[D];浙江大学;2003年

3 杜明;基于Flash混合存储的电子商务数据库性能优化研究[D];东华大学;2013年

4 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年

5 徐永刚;基于NAND Flash的嵌入式图像记录技术[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

6 李颀;基于FPGA的片上多处理器建模方法[D];中国科学技术大学;2012年

7 杨修涛;集成电路寄存器传输级故障模型与测试生成研究[D];中国科学院研究生院（计算技术研究所）;2006年

8 李涛;动态重构系统若干关键问题的研究[D];南开大学;2007年

9 王烁;字符串模式匹配的硬件加速研究[D];中国科学技术大学;2008年

10 梁j;可重构嵌入式系统快速原型方法及任务调度算法研究[D];复旦大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 任颖新;基于FPGA的嵌入式系统应用研究[D];西安电子科技大学;2010年

2 施浩;基于FPGA的稀疏矩阵向量乘的优化研究与实现[D];南京邮电大学;2011年

3 吕志鹏;16位微处理器在FPGA上的设计与原理实现[D];清华大学;2004年

4 陈曦;基于FPGA的电子硬盘控制器设计[D];西南石油学院;2005年

5 丁凌燕;基于FPGA的高速存储系统[D];长春理工大学;2011年

6 曹郑蛟;基于FPGA的复杂函数发生器研究[D];湖南大学;2011年

7 赵冠楠;基于FPGA的内存控制器的设计与应用[D];太原理工大学;2010年

8 胡小琴;一种FPGA嵌入式块RAM设计[D];电子科技大学;2010年

9 沈祥;基于FPGA的嵌入式动态网页Java Web服务器的研究与实现[D];上海交通大学;2011年

10 常晓剑;面向FPGA的OR1200软核微处理器的优化[D];电子科技大学;2010年

本文编号：2265755