基于SATA的高速大容量固态存储技术

发布时间：2017-06-05 03:21

  本文关键词：基于SATA的高速大容量固态存储技术，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在很多的工程应用领域,需要用高帧频、高分辨率的MC1362相机拍摄实验现象,从而产生大量、高速的图像数据,如何将这些图像数据实时无损的存储下来,并且在事后可传至上位机进行后续图像的还原和处理是本文研究的重点。 本文首先介绍研究的背景,然后根据任务需求给出系统的总体方案设计,之后将整个系统分为三个部分,分别为输入接口部分、SATA存储部分和上传模块部分,并详细介绍了每个部分的设计,输入接口部分主要接收从Camera Link接口传来的高速图像数据,SATA存储部分在深入研究SATA协议的基础上,采用模块化的设计方法,在单片FPGA中实现了SATA控制器,包括SATA协议的物理层、链路层、传输层和应用层,并完成了图像数据的存储；上传模块部分使用MPC8313E做主控芯片,构建嵌入式千兆以太网来实现图像数据的上传。整个系统实现了对高速相机输出的500MByte/s的高速数据的实时存储,在存储任务完成后,可通过千兆以太网接口以103Mbit/s的速度将存储的图像数据上传至上位机。
【关键词】：高速大容量 SATA 嵌入式 Linux系统 千兆以太网
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.3 SATA协议概述9-10
• 1.4 本文研究内容10-13
• 第二章 系统方案设计13-19
• 2.1 系统需求13-14
• 2.2 方案设计14-16
• 2.3 系统框图16-19
• 第三章 图像数据输入接口的设计与实现19-25
• 3.1 Camera Link相关技术19-20
• 3.2 Camera Link接口的信号定义20-22
• 3.3 高速相机输出信号的工作方式22
• 3.4 图像数据的输入接口电路22-25
• 第四章 SATA控制器的设计与实现25-45
• 4.1 SATA控制器的整体结构25-26
• 4.2 SATA控制器中DMA读写过程26-27
• 4.3 寄存器组27-28
• 4.4 SATA CONTROL模块的设计与实现28-40
• 4.4.1 传输层和链路层的功能28-31
• 4.4.2 CRC模块及其仿真31
• 4.4.3 扰码模块及其仿真31-32
• 4.4.4 状态机设计及其仿真32-37
• 4.4.5 SATA CONTROL模块的测试结果37-40
• 4.5 物理层40-45
• 4.5.1 物理层功能分析40-41
• 4.5.2 GTX的配置及测试结果41-43
• 4.5.3 物理层功能测试结果43-45
• 第五章 数据上传模块的设计与实现45-71
• 5.1 数据从双口RAM上传到上位机的硬件设计46-51
• 5.1.1 MPC8313E概述47-49
• 5.1.2 88E1111芯片概述49-50
• 5.1.3 MPC8313E与88E1111的RGMII接口实现50-51
• 5.2 U-boot的移植51-54
• 5.2.1 U-boot简介51-52
• 5.2.2 U-boot源码结构52-53
• 5.2.3 U-boot移植过程及结果53-54
• 5.3 Linux内核的移植54-59
• 5.3.1 扁平设备树54-56
• 5.3.2 编译Linux内核56-59
• 5.4 通信协议解析59-63
• 5.4.1 MPC8313E与上位机的通信59-60
• 5.4.2 MPC8313E与FPGA的通信60-63
• 5.5 MPC8313E服务器的实现63-68
• 5.5.1 双口RAM驱动63-66
• 5.5.2 网络服务器66-68
• 5.6 千兆网网速测试结果68-69
• 5.7 系统测试结果69-71
• 结束语71-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-77
• 研究生期间研究成果77

  本文关键词：基于SATA的高速大容量固态存储技术，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：422811