基于CPCI的高速大容量存储器研制

发布时间：2020-10-14 09:26

　　高速数据采集和存储系统在雷达、航空、航天、兵器等国防部门有着广泛的应用。为了适应高速数据采集的需要,需要开发出更高速、更大容量的存储系统。这对数据存储速度、数据连续存储的时间、实时存储通道数和可靠性提出了更高的要求。本文采用大容量的固态存储芯片FLASH(闪存)为存储介质,通过FPGA(现场可编程门阵列)作为存储阵列的处理器,解决了FLASH访问速度慢的问题,成功实现了数据采集过程中用低成本、高密度的FLASH存储器对高速实时数据的存储,并通过工控机的CPCI总线实现对存储器的数据读取、保存。FPGA既作为高速输入数据传输到FLASH中间的缓存,又实现对存储器的读写及擦除等操作时序的控制,充分体现了FPGA节省外部硬件资源和可编程的优点。针对高速数据的输入,采用了多级流水的技术。文中首先介绍了高速大容量存储器在国内外的发展现状,分析了整个存储系统的组成、讨论了芯片的选型,详细讲解了FPGA的内部设计,然后介绍了CPCI总线及其设计,接着讨论了系统的电源设计、热插拔技术以及CPCI的驱动和应用软件设计,最后对本设计进行了总结和展望。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP333
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 国内发展现状
        1.2.2 国外发展现状
    1.3 论文的思路及内容安排
第二章高速大容量存储系统设计
    2.1 系统需求分析
    2.2 存储芯片选择
        2.2.1 几种常用非易失性存储器的比较
        2.2.2 NAND FLASH 和NOR FLASH 的比较
        2.2.3 SAMSUNG 公司FLASH 芯片K9F2G08U0M 的介绍
    2.3 可编程逻辑器件的选择
        2.3.1 可编程逻辑器件FPGA 和CPLD 的比较
        2.3.2 FPGA 的选择
    2.4 高速大容量固态存储器的总体设计
        2.4.1 总体硬件设计
        2.4.2 FPGA 逻辑设计
        2.4.3 单板性能参数
第三章 Compact PCI 主机对存储板的控制
    3.1 PCI/CPCI 总线概述
        3.1.1 PCI 总线
        3.1.2 CPCI 总线
    3.2 桥接芯片PC19054
    3.3 PC19054 的局部接口设计
第四章存储板的电源及热插拔设计
    4.1 存储板的电源设计
        4.1.1 电源功耗评估
        4.1.2 DC/DC 电压转换技术
        4.1.3 CPCI 板卡的电源设计
    4.2 CPCI 板卡热插拔的实现
        4.2.1 板卡热插拔的系统类型
        4.2.2 板卡热插拔的硬件连接
        4.2.3 板卡热插拔的软件连接
第五章 CPCI 驱动及应用软件设计
    5.1 WDM 驱动设计
    5.2 应用软件设计
第六章总结与展望
    6.1 本文内容总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文

【引证文献】

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