基于NAND Flash芯片的高速大容量固态存储技术

发布时间：2024-02-26 01:35

　　随着社会的进步和科技的发展,现代人类活动产生的信息量越来越大,人们对信息存储系统的速度、容量、功耗和可靠性要求越来越高。如何开发出高效率高质量的视频存储系统,实时准确的存储大量高速视频数据是本文研究的重点。 本文首先介绍研究的背景,然后根据任务要求给出系统硬件设计,最后详细介绍了系统逻辑设计。系统针对所选用的MC1362高速COMS相机,以NAND Flash Memory作为基本存储器件,构成容量为100GB的存储阵列作为数据的高速无损存储器。本文重点研究了NAND Flash芯片的工作方式和高速CMOS相机输出数据的特点,在FPGA内部设计和实现了对NAND Flash芯片阵列的读取、写入、擦除和坏块管理等控制模块,以及对高速相机输出的高速数据的串行转并行处理模块,实现了对高速相机输出的500MB/s的高速数据的实时存储。在存储任务完成后,通过集成在FPGA中的高速读取模块和干兆以太网接口将所存储的数据上传到上位机。 论文的研究成果已应用在某装备系统中,试验结果证明了系统设计的合理性。

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 系统总体设计
    2.1 系统核心器件分析
        2.1.1 高速相机与Camera Link接口
        2.1.2 系统指标和存储介质选择
    2.2 系统设计
        2.2.1 系统技术要求
        2.2.2 硬件系统构成
第三章 控制模块设计与实现
    3.1 控制板总体设计
        3.1.1 控制板总体结构
        3.1.2 控制板与上位机通信
        3.1.3 控制板与相机通信
        3.1.4 控制板与存储阵列通信
    3.2 控制板逻辑设计与实现
        3.2.1 s3c2440内部上位机通信程序设计
        3.2.2 FPGA内部s3c2440通信模块设计
        3.2.3 FPGA内部存储板控制模块设计
        3.2.4 FPGA内部相机控制模块设计
第四章 存储模块设计与实现
    4.1 存储板总体设计
        4.1.1 NAND Flash分析
        4.1.2 存储板总体结构
    4.2 存储板逻辑设计与实现
        4.2.1 写入模块逻辑设计
        4.2.2 读取模块逻辑设计
        4.2.3 擦除模块逻辑设计
        4.2.4 地址传输模块逻辑设计
第五章 系统调试
    5.1 系统硬件改进
        5.1.1 系统与上位机通信方式改进
        5.1.2 相机信号分配改进
    5.2 NAND Flash位反转与坏块问题处理
    5.3 FPGA内部程序调试
        5.3.1 存储板写入模块改进
        5.3.2 针对帧信号的改进
        5.3.3 存储板与控制板数据传输逻辑改进
结束语
致谢
参考文献
研究生期间研究成果



本文编号：3911136