检索结果-南通市图书馆

作者：卢千红哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

数据存储在大数据时代下扮演着举足轻重的角色,只有安全可靠的存储了数据,才能分析和利用数据。但是随着科学技术的发展,各种应用产生的数据量越来越大,而且速度也越来越快,这对数据存储设备提出了新的要求:大容量和高存储带宽。利用NAN... 详细信息

数据存储在大数据时代下扮演着举足轻重的角色,只有安全可靠的存储了数据,才能分析和利用数据。但是随着科学技术的发展,各种应用产生的数据量越来越大,而且速度也越来越快,这对数据存储设备提出了新的要求:大容量和高存储带宽。利用nand flash构成的存储阵列不仅容量大、速度快,而且抗振性能优越,刚好可以满足这些新要求。但是由于nand flash本身的缺陷:拥有坏块,数据位会发生翻转。所以在使用nand flash作为存储介质时必须要对这些缺陷进行控制和管理。而传统的管理技术中,坏块管理检索速度慢,而且需要消耗大量FPGA的RAM资源,纠错算法大多都是串行编解码,速度太慢不适用于高速场合,这些适用于单片nand flash的技术不再适用于NAND FLASH阵列的管理,所以本课题就是针对这些管理技术在NAND FLASH阵列中的应用进行研究和实现。本课题针对高速顺序存储场合,在硬件层对NAND FLASH阵列的管理技术进行研究和实现,设计了NAND FLASH阵列存储卡,提出了NAND FLASH阵列管理方案,并根据nand flash的结构特点设计了写入流水线技术,提升nand flash的写入速度。针对NAND FLASH阵列的坏块采用了坏块跳过的管理策略,在研究其他坏块表存储方案的基础上,提出了自己独有的方案:存储nand flash中的坏块地址,并且把坏块地址分为两部分,一部分是RAM的数据位,另一部分是RAM的地址位。这种方式大大的节约了FPGA的RAM资源。而对于nand flash的位翻转,使用BCH纠错算法来进行检错纠错,设计了缩短BCH码(1112,1024,8),先用软件方式验证了BCH算法的正确性和完整性;然后在BCH固件设计中,通过采用32位并行编解码的方式来加快编译码速度,解决了传统BCH串行编解码速度慢的问题。本课题研究的大容量NAND FLASH阵列管理技术在相控阵雷达测试试验中得到了应用,与实际雷达进行了对接实验,实验结果表明,本课题设计的存储卡的容量和带宽能够充分满足雷达试验的需求,研究的大容量NAND FLASH阵列管理技术能够保证数据存储的稳定性和可靠性。

关键词： NAND FLASH阵列固件设计写入流水线坏块管理 BCH算法

基于NAND FLASH阵列的高速大容量图像存储器设计

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基于NAND Flash阵列的高速大容量图像存储器设计

作者：江旭东中北大学

学位级别：硕士

随着可视化图像技术的发展,高速大容量图像数据的存储技术在当今社会的各领域得到广泛应用,如太空和深海探索,人类迫切需要将未知的世界以图像形式进行存储并回放呈现。近几年来伴随半导体技术的飞速发展,以nand flash为存储介质的高速... 详细信息

随着可视化图像技术的发展,高速大容量图像数据的存储技术在当今社会的各领域得到广泛应用,如太空和深海探索,人类迫切需要将未知的世界以图像形式进行存储并回放呈现。近几年来伴随半导体技术的飞速发展,以nand flash为存储介质的高速大容量固态存储技术已成为主流存储技术,尤其在应用环境恶劣的水下图像采集存储领域。本文以水下高速图像数据采集存储为研究背景,针对镁光大容量nand flash为存储介质的结构特点和高速存储操作(Multi-Plane操作),结合并行总线技术和流水线技术设计了一款flash阵列存储模型。在单片flash进行Multi-Plane操作的基础上实现外部并行设计和内部流水设计,在提高图像数据存储速度和存储容量的同时,更节省了存储阵列面积资源,解决了以往存储阵列容量和速度与阵列面积的矛盾。鉴于高速图像数据的高速处理要求,本文以Xilinx公司Spartan-6系列FPGA为控制核心,实现前端Camera-Link接口FULL模式下的80bit图像数据的接收,图像像素时钟为65MHz,并控制flash阵列对数据进行可靠地存储,结合Xilinx公司的可参数化的Tri-Mode以太控制器(TEMAC核)与外部物理层芯片的互连,完成千兆以太网的接口设计,实现图像数据的高速传输。论文主要从方案设计、硬件平台设计、软件逻辑设计等方面详细阐述了系统的设计,完成了存储容量为160GB、理论存储速度为800MB/s的高速大容量存储器设计,最后利用测试台对系统千兆以太网接收模块和系统的存储性能进行了功能验证,系统能够满足65MHz的图像数据可靠存储。测试结果表明,本文设计的高速大容量图像存储器存储速度高、存储容量大、体积小、可靠性高,满足设计需求。另外该存储器移植性强,可广泛应用不同场合的数据存储。

关键词： NAND FLASH阵列 Multi-Plane操作千兆以太网高速大容量存储器

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通用高速存储系统的设计与实现

通用高速存储系统的设计与实现

作者：程垚西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息时代的发展,信息数据量增长迅速,如何将海量的数据安全存储是当今科技发展需要解决的重要问题,存储技术的发展已成为关键的研究热点。存储设备广泛应用于通信、军事、航空航天等领域,针对雷达系统对高速实时数据的存储需求,本... 详细信息

随着信息时代的发展,信息数据量增长迅速,如何将海量的数据安全存储是当今科技发展需要解决的重要问题,存储技术的发展已成为关键的研究热点。存储设备广泛应用于通信、军事、航空航天等领域,针对雷达系统对高速实时数据的存储需求,本文设计的通用高速存储系统,满足存储速度高、存储容量大的性能要求。本文首先对高速存储系统技术的发展现状和趋势进行了研究,分析雷达系统中对存储设备的需求和指标,提出了采用多片Micron公司的MLC型nand flash作为存储介质,应用基于Xilinx公司的Virtex6系列FPGA实现核心控制的高速高密度存储板卡设计,存储容量可达3TB,存储速度不低于1.5GBps。外部接口采用PCIe、GTX、Rocket IO等接口实现控制命令的收发和数据的高速传输,同时设计FMC接口满足存储板的通用性设计。其次,通过FPGA逻辑控制实现NAND FLASH阵列设计,采用多片nand flash并行和流水操作,提高存储系统的带宽;实现了存储系统整体架构内的数据和控制设计,对nand flash采用双plane模式执行擦除、编程、读取操作;同时制定有效的检错纠错机制,在逻辑中添加BCH编解码模块,有效解决数据误码问题;针对坏块管理进行深入的研究分析,制定有效的坏块管理方案,保证存储数据的可靠性。再次,为了快速、有效的管理存储系统中的大量数据,在基于上位机控制时,本文设计建立文件系统管理,数据以文件信息的格式保存在上位机中,按文件为单位操作;通过上位机软件控制,实现对存储板命令的发送以及控制信号的接收,在功能上实现自检、导入、导出、记录、回放、删除等功能。针对存储板在雷达系统运行时无上位机控制,采用以太网口实现存储板的控制,NAND FLASH阵列采用循环的方式执行“删除—记录—删除”操作。最后,本文基于实验室某雷达系统信号处理项目,介绍了通用高速存储系统的硬件构成和FPGA程序的逻辑设计。经过大量的测试,存储板各方面满足设计指标,实现了存储速度高、容量大、数据可靠性高的性能要求。根据实际项目需要,完成外场雷达原始数据的采集存储,搭建回放系统实现原始数据的信号处理并完成终端显示,为算法优化提供支持,验证了通用高速存储系统在雷达系统中应用的可行性。

关键词：存储系统 NAND FLASH阵列 FPGA 文件系统

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高速海量固态硬盘的实现

高速海量固态硬盘的实现

作者：许长庚哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在现代的海洋和航天领域的研究中,设备经常工作在恶劣的环境中,并且还要对现场的高速大规模数据进行实时存储。在日常的生活中,人们也需要便携式的存储设备,来随时地对数据进行备份与转移。目前,在市场上比较主流的存储设备是采用传统... 详细信息

在现代的海洋和航天领域的研究中,设备经常工作在恶劣的环境中,并且还要对现场的高速大规模数据进行实时存储。在日常的生活中,人们也需要便携式的存储设备,来随时地对数据进行备份与转移。目前,在市场上比较主流的存储设备是采用传统的盘片结构而成的机械硬盘。而传统硬盘的机械结构限制其只能在比较安全稳定的环境中工作,并且传统的机械硬盘体积大,功耗高不适合小规模系统的应用。于是有人提出了固态硬盘的概念。它是一种以半导体芯片作为存储介质的存储器,由于不包含机械部件,它的存取速度较传统机械硬盘有了很大的提高,并且功耗得到很大的降低,而且体积也缩小了,更主要的是可以工作在复杂的环境中。本固态硬盘的硬件平台采用4×4的nand flash芯片阵列为存储介质,利用ARM和FPGA相互配合的方式进行流水线存储操作,并且存储容量可扩展,真正做到了海量存储。另外具有IDE和USB两种接口,可以实现数据采集以及移动硬盘的功能。本论文主要的工作为:在固态硬盘的硬件平台上,利用Verilog HDL语言对FPGA编程实现IDE接口逻辑、数据缓冲模块和NAND FLASH阵列控制器。利用汇编语言和C语言在ARM平台上编程,参照ATA-6协议针对接口转换芯片68013发送过来的主机命令进行翻译,指挥固态硬盘进行相应的工作。

关键词： ARM+FPGA Verilog HDL NAND FLASH阵列 ATA命令数据缓冲 Ultra-DMA传输模式

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简易船用航行数据记录系统的研制

简易船用航行数据记录系统的研制

作者：郭宝清华中师范大学

学位级别：硕士

S—VDR（The Simplified Voyage Data Recorder）是一个精简型的，专门为在航船舶设计的航行数据记录仪，其功能与VDR（Voyage Data Recorder）基本相同，只是性能和要求有所简化。它以一种安全和可恢复方式保存船舶上最近时间的船舶物... 详细信息

S—VDR（The Simplified Voyage Data Recorder）是一个精简型的，专门为在航船舶设计的航行数据记录仪，其功能与VDR（Voyage Data Recorder）基本相同，只是性能和要求有所简化。它以一种安全和可恢复方式保存船舶上最近时间的船舶物理状态、动态、命令和操纵的相关信息，有助于获得可靠、正确的有关事故原因和细节方面信息，便于事故调查，增强航海交通的安全。随着嵌入式网络技术的发展和成熟，海事产品向网络化方向发展是必然趋势，采用网络结构设计S—VDR，可使得其数据采集和传输变得更加方便，数据的安全性和可靠性得到提高，也使系统模块化设计成为可能，增强系统的易扩展、易维护的特点。本文提出了一种基于嵌入式以太网技术、分布式数据采集和集中管理相结合的简易型船用航行数据记录系统的设计方案，并实现了样机的研制。在介绍S—VDR研制的背景和意义的基础上，本文结合S—VDR的功能需求，参考国内外各种同类和相似产品的特点，分析了S-VDR所涉及的几个关键技术，提出了基于嵌入式以太网结构的S-VDR系统总体设计方案。论文中阐述了系统的整体设计思想和各子系统设计要点等。在硬件电路设计部分，详述了以Coldfire 5307为核心的HVR子系统主控系统、主控系统与大容量nand flash存储阵列接口、基于MC9S12NE64的网络数据采集子系统核心以及各类数据采集模块的实现和设计要点。在HVR子系统软件实现部分，特别地对存储系统的NAND FLASH阵列的驱动开发、数据存储管理机制、坏块的管理以及容错设计等方面给出了具体说明。在数据采集子系统软件设计上介绍了自定义的S-VDR命令协议接口以及NMEA-0183国际协议标准，实现了OpenTCP协议栈在MC9S12NE64上的移植。在对样机进行了严格性能测试的基础上，论文最后给出了系统运行测试报告，实际测试运行结果表明，系统性能达到预期设计要求。本文所讨论的S-VDR选用低成本低功耗硬件方案，采用嵌入式以太网技术，使系统满足海事产品的可靠性、安全性设计要求，其技术性能也满足国际海事组织的相关规定。其模块化设计灵活地实现了分布式数据采集，使系统易于安装、易于扩展，更容易适应不同类型船舶的不同需求。其系统设计方案也可为车载“黑匣子”、智能建筑等数据采集的嵌入式应用提供一种新的思路，促进社会信息化的发展。

关键词： S-VDR 嵌入式网络分布式数据采集 NAND FLASH阵列集中式存储管理