資源描述：
《【碩士論文】基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、摘要高速大容量數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)技術(shù)在通信、航天、氣象、雷達(dá)等多個(gè)領(lǐng)域中擁有著廣泛應(yīng)用。各領(lǐng)域科技與信息技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)的采集和傳輸速率要求越來(lái)越高，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的速度和容量要求也越來(lái)越高。高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要包括存儲(chǔ)介質(zhì)選取、存儲(chǔ)器控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和總線應(yīng)用等，如何實(shí)時(shí)、高速、連續(xù)大量地采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA控制的高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用符合ATA．6規(guī)范的IDE硬盤作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，采用RAID0配置的磁盤陣列形式，并配合板載的128MB內(nèi)存實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高速大容量穩(wěn)定存儲(chǔ)。該磁盤陣
2、列同時(shí)管理五個(gè)IDE硬盤，平均數(shù)據(jù)流達(dá)到250MB／s，峰值傳輸速率達(dá)到500MB／s，也可以擴(kuò)展更多硬盤構(gòu)成大容量的磁盤陣列。系統(tǒng)采用PCI．9054橋芯片與計(jì)算機(jī)連接，可同時(shí)存儲(chǔ)四路AD數(shù)據(jù)，可以通過(guò)人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集情況，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)磁盤陣列的實(shí)時(shí)控制。關(guān)鍵詞：FPGAmESDRAMRAIDPCI一9054AbstractDataacquisitionandstoragesystemshaveawiderangeofapplicationsinmanyfieldssuchascommunicat
3、ion，meteorologyandradar．Asthedevelopingofscienceandinformationtechnologyinthesefieldsandtheincreaseoftherateofdataacquisitionandtransmission,datastoragesystemsofhigh-speedandlargecapacityhavebeenincreasinglyfocused．Datastorageinvolveslotsofkeytechnologiessuchas
4、storagemediumcontrolling，computerbusrulinganddriverprogramming，晰廿1manycriticalissuessuchashigh-speed，real-timeandcontinuation．Thispaperintroducesaschemeofhigh-speeddatastoragesystembasedonFieldProgrammableGateArray,FPGA．IDEharddiskswhicharecompatible、^ritllATA一
5、6andRAID0arechoseasthesystemstoragemedium．128MBSDRAMmemoryonboardisalsousedtoforhigh-speed，stabledatastorage．EquippingwithfiveIDEharddisks，thedatastorageaveragerateCanachieveto250MB／s，peakingat500MB／s．ThesystemCanextendthestoragecapacitygreatlybyusingmoreIDEhar
6、ddisks．FourchannelsofADdataCanbestoresimultaneously．BasedontheanalysisofPCI—bridge，PCI一9054，theoperationsoftheentirestoragesystemoncomputerispresented,whichisequippedwithaPCIcard．Keywords：FPGAIDESDRAMRAIDPCI．9054第一章緒論第一章緒論1．1研究背景和意義科技與信息技術(shù)不斷發(fā)展，使得信息采集、傳輸和存儲(chǔ)的速度不斷
7、提高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量不斷加大。在氣象、雷達(dá)、天氣預(yù)報(bào)、航天航空、通信等多個(gè)領(lǐng)域，要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)性強(qiáng)，速率高，穩(wěn)定性好，高速大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)前景廣闊?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)多數(shù)還是基于傳統(tǒng)Pc結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)容量擴(kuò)展性，存儲(chǔ)速度，可靠性，容錯(cuò)性方面都有很大不足。對(duì)于許多行業(yè)，傳統(tǒng)的設(shè)備已經(jīng)不能滿足需求。而高端領(lǐng)域基于服務(wù)器的磁盤陣列等的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，主要應(yīng)用于電信、金融等民用領(lǐng)域，存儲(chǔ)速率雖然較高，價(jià)格也是極其高昂的。如今，大規(guī)模集成電路和高性能FPGA的飛速發(fā)展，為磁盤陣列開(kāi)發(fā)提供了另一種嶄新的模式12J。充分利
8、用FPGA編程靈活的特點(diǎn)，使用FPGA實(shí)現(xiàn)磁盤協(xié)議生成相應(yīng)IP核，通過(guò)P核的調(diào)用，可以組成任意的磁盤陣列形式，配合前端的高性能AD器件，可以組成較為完善的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)。新的磁盤陣列RAID模式具有一以下優(yōu)點(diǎn)：1．?dāng)U大了存貯能力，可由多個(gè)硬盤組成容量巨大的存貯空間。2．降低了單位容量的成本，市場(chǎng)上最大容量的硬盤每兆容量的價(jià)格要大大高于普及型硬
