基于NAND Flash的多参数数据记录器的研究与实现

发布时间：2017-04-13 01:13

  本文关键词：基于NAND Flash的多参数数据记录器的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着遥测技术的发展，遥测参数的类别、数据量不断增多，如何在恶劣的环境下可靠地接收、存储遥测参数，成为数据记录器设计的关键。NAND Flash具有非易失性、可靠性高、体积小、重量轻、功耗小、抗震能力强、工作温度范围宽等优点，成为应用在飞行器上的数据记录器的理想存储介质。本文研究的数据记录器接收多路遥测参数，对参数重新编码后进行存储，并通过硬回收方式获得试验数据。 本文针对基于NAND Flash的多参数数据记录器在设计中存在的关键技术问题，分别提出了解决方案，并且满足系统指标要求。主要完成了以下工作： (1)以FPGA为逻辑控制中心，，完成3路冲击参数、1路PCM数据和1路图像数据的接收，并使用数字复接技术对接收到的参数进行了混合编码； (2)详细研究了基于FPGA平台的NAND Flash硬件驱动技术，并在此技术的基础上，提出了片外流水线存储技术，进一步提高了NAND Flash的写入速度； (3)针对数据记录器与地面测试设备的长距离命令通信、数据传输问题，提出了基于LVDS长距离传输技术的传输方案。 本文最后对数据记录器进行了功能测试和性能验证，对结果进行了分析，测试结果表明，数据记录器能够准确接收冲击参数、RS-422PCM数据和LVDS图像数据，NANDFlash的写入速率可以达到13MB/s，在不小于50m的距离上，LVDS的传输速率为200Mbps，记录器各项技术指标满足设计要求。
【关键词】：数据记录器 FPGA NAND Flash
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外发展现状及趋势10-15
• 1.2.1 国外发展现状10-13
• 1.2.2 国内发展现状13-14
• 1.2.3 未来发展趋势14-15
• 1.3 研究内容与论文安排15-17
• 2 系统技术指标及总体设计17-22
• 2.1 系统概述及技术指标17
• 2.2 系统设计原则及工作模式17-20
• 2.3 系统总体设计20-21
• 2.3.1 系统硬件设计方案20
• 2.3.2 FPGA 逻辑设计方案20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 系统硬件电路及逻辑设计22-42
• 3.1 主控 FPGA 选型及设计流程22-25
• 3.1.1 主控 FPGA 选型22-23
• 3.1.2 FPGA 设计流程23-25
• 3.2 模拟信号采集模块设计25-28
• 3.2.1 模拟信号采集电路设计25-27
• 3.2.2 模数转换逻辑设计27-28
• 3.3 PCM 接收模块设计28-33
• 3.3.1 PCM 接收电路设计28-29
• 3.3.2 PCM 解码逻辑设计29-33
• 3.4 图像接收模块设计33-35
• 3.4.1 图像接收模块电路设计33-34
• 3.4.2 图像接收逻辑设计34-35
• 3.5 数据存储模块设计35-39
• 3.5.1 参数存储容量及速率分析35-36
• 3.5.2 存储模块电路设计36-39
• 3.6 启动指令接收电路及消抖逻辑设计39-40
• 3.6.1 启动指令接收电路设计39-40
• 3.6.2 消抖逻辑设计40
• 3.7 本章小结40-42
• 4 关键技术分析与应用42-61
• 4.1 多参数数据缓存和编码技术42-48
• 4.1.1 多参数数据缓存技术42-44
• 4.1.2 多参数数据编码技术44-48
• 4.2 片外流水线存储技术48-56
• 4.2.1 NAND Flash 硬件驱动技术48-53
• 4.2.2 片外流水线存储技术53-56
• 4.3 LVDS 长距离数据传输技术56-59
• 4.3.1 LVDS 长距离传输原理56-58
• 4.3.2 LVDS 传输方案设计58-59
• 4.4 本章小结59-61
• 5 测试与结果分析61-69
• 5.1 测试方案61
• 5.2 测试流程及结果分析61-67
• 5.2.1 数据分析62-66
• 5.2.2 流水线存储验证66-67
• 5.3 本章小结67-69
• 6 总结与展望69-71
• 6.1 全文总结69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-74
• 附录74-75
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及所取得的研究成果75-76
• 致谢76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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  本文关键词：基于NAND Flash的多参数数据记录器的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：302466