基于FPGA的高速数据记录系统的研究

发布时间：2020-03-18 14:19

【摘要】： 本文分析了现有的数据记录系统，设计了以可编程芯片为记录控制器及接口控制器、以IDE硬盘为存储介质的无主机数据记录系统，具有记录速度快、容量大、适应性强、成本低的特点。 论文首先对比不同结构的数据记录系统，根据本记录系统对速度，，灵活性及成本的要求采用FPGA和IDE硬盘的系统结构。又对ATA接口标准及IDE硬盘进行了深入研究，采用ATA接口协议中的Ultra DMA模式4，在接口标准的基础上对控制器的功能进行模块划分与顶层级联，并对各功能模块的设计进行了详细阐述。所设计的VHDL代码经过编译、综合、布局布线及仿真验证，在FPGA内部以100MHz的时钟工作下，可以达到66.6MByte／s的突发数据传输速率，满足Ultra DMA模式4的要求，验证结果表明了设计的可行性。在软件设计的基础上，进行了硬件设计，选择具有低功耗、低成本、高性能的FPGA芯片(Altera公司的EP1C6Q240C8)设计记录控制器，选择FIFO(IDT公司的IDT72V295L10)作为数据缓存，其它部分的硬件电路包括电源模块、复位模块、时钟模块、FPGA配置模块、与IDE硬盘的接口模块。 本文所论述的工作对日后高速数据记录系统的设计与实现具有重要的铺垫作用。最后对所做工作进行了总结，并对下一步工作提出了有益的建议。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP274

【引证文献】

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本文编号：2588829