基于闪存阵列的数据汇集系统的设计与实现

发布时间：2017-05-17 19:21

  本文关键词：基于闪存阵列的数据汇集系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着数字化、网络化以及大数据的推广，存储测试也朝着大容量、多通道、多接口形式以及分布式的方向发展。为此本课题设计了基于闪存阵列的数据汇集系统，并提出系统设计方案。系统包含两部分，分别是负责存储的NAND FLASH阵列和对多路数据进行接收、编帧和发送的系统。 NAND FLASH阵列的规模为4×4，采用位扩展技术进行构建；采用DMA技术和分时加载的方式可以将其存储速度提高到64MB/S，同时针对FLASH的无效块管理问题，选择了控制逻辑易实现的全相关的管理方法。在此基础之上，介绍了采用SOPC技术实现的存储阵列的内部框图以及对系统的控制的软件流程图。 数据汇集系统则主要由数据接收模块，数据缓存FIFO，FIFO读写控制单元，编帧单元，长线传输单元组成。数据接收模块完成多通道、多接口形式数据的接收，在FIFO读写控制单元的控制下，FIFO将数据进行缓存；编帧单元则是将缓存的数据有序地、准确地取出，并对这些数据进行编帧处理，，提高数据接收的可靠性；编帧后的数据通过长线传输单元以LVDS的形式传输至存储阵列，数据传输速度可达300Mbps。本课题利用VHDL对各个模块进行设计，综合后通过Modelsim对其仿真，从仿真结果来看，各模块实现了相应的功能，满足系统的要求。 最后用上位机对系统进行了连调测试，将其通过数据分析，证明系统的达到了指标要求，数据没有丢失，验证了系统的可行性。
【关键词】：存储阵列 数据汇集 编帧 VHDL 无效块管理
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-13
• 1.2.1 国外发展现状10-13
• 1.2.2 国内研究现状13
• 1.3 论文主要研究内容及章节安排13-15
• 第二章 NAND FLASH 阵列的构建15-24
• 2.1 存储阵列的设计15-20
• 2.1.1 存储阵列的构建15-16
• 2.1.2 存储速度的提升16-19
• 2.1.3 存储阵列的无效块管理19-20
• 2.2 FLASH 阵列主控系统设计20-23
• 2.2.1 用户逻辑设计21-22
• 2.2.2 软件程序设计22-23
• 2.3 存储阵列数据接收端口23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 数据汇集器的设计与实现24-49
• 3.1 数据汇集器方案设计24-25
• 3.2 数据汇集器的硬件框架25-26
• 3.3 数据接收模块的设计26-30
• 3.3.1 NRF24L01 简介26-27
• 3.3.2 无线数据接收的设计与实现27-30
• 3.4 数据 FIFO 的设计与控制30-33
• 3.4.1 数据 FIFO 的设计30-31
• 3.4.2 FIFO 读写控制模块的设计31-33
• 3.5 编帧单元的设计33-41
• 3.5.1 仲裁器设计33-35
• 3.5.2 总线变换模块的设计35-36
• 3.5.3 帧生成单元设计36-39
• 3.5.4 控制单元的设计39-41
• 3.6 长线传输模块设计41-48
• 3.6.1 LVDS 通信技术简介41-43
• 3.6.2 FPGA 中 LVDS 的实现43-45
• 3.6.3 长线传输模块设计45-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第四章 分布式测试系统的构建49-54
• 4.1 分布式测试系统的基本理论49-51
• 4.2 基于数据汇集器的分布式测试系统的构建51-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 系统测试结果与分析54-59
• 5.1 PC 机端上位机应用功能54-55
• 5.2 存储器数据管理分析55-57
• 5.3 测试数据分析57-59
• 5.3.1 数据存储速度分析57
• 5.3.2 数据准确性分析57-59
• 第六章 结束语59-61
• 本文所做工作情况及创新点59-60
• 存在的问题与展望60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士期间发表的论文65-66
• 致谢66-67

【参考文献】

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本文编号：374307