基于eMMC阵列的高速大容量存储与传输系统

发布时间：2020-06-07 20:04

【摘要】：合成孔径雷达(SAR)利用合成孔径原理以及脉冲压缩技术,突破了天线孔径对方位向分辨率的限制,可以实现远距离目标的高分辨率成像,并具有全天候、全天时等特点。近年来,随着SAR成像质量和成像分辨率的提高,对SAR成像中的信号采集系统提出了更高的要求,需要大容量大带宽的存储系统。本文以机载合成孔径雷达信号采集系统为实验背景,设计并实现了一种基于eMMC阵列的高速大容量存储与传输系统。本文主要开展了以下几方面的工作:首先对雷达信号采集系统需求进行分析,给出了基于eMMC阵列的高速大容量存储与传输系统的总体设计方案。采用FPGA芯片作为主控制器,USB3.0、千兆以太网和光纤接口作为对外数据接口,8片容量32GB的eMMC芯片组成阵列作为存储介质,设计了系统的结构框图,实现了板卡的硬件设计。然后根据USB3.0模块中基于FT601芯片的传输时序,实现了 USB3.0接口与FPGA主机的传输通道。随后研究了 eMMC5.0芯片协议,设计了 eMMC控制器的结构和工作流程,并针对eMMC控制器实现了基于eMMC阵列的高速存储系统。之后对USB3.0传输通道进行了传输回路和速度测试,在Modelsim软件平台下对eMMC控制器各模块进行了仿真。最后对eMMC阵列存储系统进行了 FPGA验证。本文设计的高速大容量存储与传输系统,经测试验证数据写入速度能够达到750MB/s,存储系统的存储空间达到256GB,满足SAR信号存储系统的指标要求。
【图文】：

板卡,数据传输模块,系统总体方案,读写数据

硕士学位论文逦基于ｅＭＭＣ阵列的高速大容量存储与传输系统逡逑１）存储系统存储速率达到７００ＭＢ／Ｓ，容量大于２００ＧＢ；逡逑２）能够与ＰＣ机通信，数据传输速率达到３００ＭＢ／Ｓ；逡逑３能够与其他板卡进行数据传输，，传输速率达到５００ＭＢ／Ｓ；逡逑

控制芯片,外部接口,内部结构,问题

ｅＭＭＣ邋Ｆｌａｓｈ是一种管理型的Ｆｌａｓｈ芯片。其内部包含传统的Ｆｌａｓｈ芯片和控制芯片，逡逑ｅＭＭＣ与外部的接口由该控制芯片提供。开发者实现对ｅＭＭＣ设备的读写操作只需要逡逑一些简单的命令收发。ｅＭＭＣ设备的内部结构和外部接口如图２．２所示。逡逑逦ｅ．ＭＭＣ逦逡逑ＭＭＣ逦—邋ｖｃｃ逡逑ＲＳＴ＿ｎ—．逦Ｃ0ｎｔｒ0，ｌｅｒ逦一－逡逑ＣＭＤ邋？￣￣？逦Ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ逦Ａ＿Ｋ逡逑ＣＬＫ—＞逦￣ＩＩ￣￣ＩＩ￣逡逑ＯＣＲ邋ＣＳＤ邋ＲＣＡ逡逑ＶＤＤ＿｜邋？逦逦逦逦邋＿邋ｖ邋１逡逑Ｉ逦ＣＩＤ邋ＥＣＳＤ邋Ｄ５Ｒ逦ｓｓ逡逑N逦丨邋￣￣邋￣邋￣逦＾—ＶＳＳＱ１逡逑＾邋；邋ｆ邋：、逡逑ＮＡＮＤ邋Ｆｌａｓｈ逡逑图２．２邋ｅＭＭＣ的内部结构和外部接口逡逑由于ｅＭＭＣ内置控制芯片，在开发过程中不需要考虑坏块问题，而且没有ＥＣＣ校逡逑验，控制引脚少，封装小，故本设计选用ｅＭＭＣ芯片组成阵列系统，大大的提高了传输逡逑速率和系统容量。逡逑作为ｅＭＭＣ芯片的重要厂商，Ｓａｍｓｕｎｇ公司在该领域一直处于领先地位。下表２．１逡逑８逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP333;TN957.52

【参考文献】