基于PCI-X总线数据存储系统的研究

发布时间：2020-04-26 21:03

【摘要】： 数据高速存储系统,广泛应用于海洋探测、航空航天、通讯等领域。目前许多大型的户外现场试验,包括海上试验进行数据采集时,仍然采用传统的基于PCI总线的数据存储系统。速度和价格是传统数据存储系统的瓶颈。而使该系统具有廉价、高速、大容量的特点是论文的重要任务。论文采用ARM控制用户程序,FPGA作为传输核心,利用多个硬盘组成磁盘阵列作为存储设备,制作了基于PCI-X总线的高速数据存储系统。论文以原有硬件设备为基础,研究和设计了高速存储系统的系统软件,研究了PCI总线协议、PCI-X总线协议,FPGA程序开发流程,主要编写了ARM控制程序和FPGA桥接程序,实现了PCI-X主桥基本功能,进而实现了ARM控制FPGA与SATA磁盘阵列控制器的通信。经研究表明,系统工作正常,方案可行。SATA磁盘阵列与ARM和FPGA等可编程器件的应用,可以非常方便的实现系统的开发与升级。
【图文】：

硬件开发平台

奴.:存储系统的硬件，}二台主要山ARM模块、FPGA模块和SArl，A模块等组成。I妇ARM模块作为命令输入，FPGA模块作为桥各利，数据接日和PCI一X总线接[l之问的数据通信，SA’I人磁盘1为各种命令的执行者来完成各种命令，冲}1模块协同卜作达至lJ，}放的日}’内。卜而就硬件平台作i户细介绍。件平台综述个系统是从J几低成本、高速度、磁盘管理简单、数据流不、i简单自勺。)夕子谓低成本是l白于采J月了Altera的Cyelonell系列EpZCZOI了，}{IJAtmel公司的AI，91RM9200也是If川{;J低端门i场的器夕，。.11万速iJl}日fl]卜速度最快的SArA硬盘和PCI一X总线。磁盘份理简单则硬盘拧制器，这款控;}jlJ器具有硬件RAID功能，所以只)六了要对拧价理即，lJ’实现各种RAID级别。数据流程简单足指数据只击通过FIl’O缓冲即可通过PCI一X总线写入硬盘。系统硬夕}开发‘1凡台如!。网卡接口A尺M

模块图,逻辑模块,端口,端口寄存器

主要应用于扩展卡、嵌入应用、主桥适配器、主板和存储系统。 2.3.15113124框图及特性 5113124主要模块图如图2.3。PCI一X核心逻辑模块能够提供支持 PCI2.3和PCI一 Xl.0的协议支持。PCI一X仲裁器逻辑模块可以被四个SAI’A端口共享，，是用来读写方式和数据传输通道进行仲裁的。类似的中断逻辑模块同样可以被四个SArA端口共享。12C控制器和FLASH控制器是用来完成初始化功能的。四个端口都有自己独立的端口逻辑结构，每个端口逻辑都是一样的，通过对端口寄存器进行各种配置就能实现各种方式的数据传输lz0]。S三O.岑一Od~J羹口怂，图2.3给出了 5113124主要模块图5113124具有以下特性:.整体特性一主机协议一对于事务的最优导向设计一迷你主机
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP333

【引证文献】