基于USB 2.0高速大容量固态存储系统的设计与实现

高速、大容量、低成本的现代信息存储系统是数据采集和其他应用中非常关键的部件之一,他主要包括数据的存取以及对存储器的控制和管理。介绍了基于USB2.0总线的高速大容量固态存储系统的设计与实现,系统地阐述了硬件设计、固件设计、设备驱动程序和应用程序设计以及USB接口的调试方法。目前系统工作稳定正常,USB传输平均速度达到80 Mb/s,较好地满足了系统设计要求。     

带应急烧毁功能的高速存储模块设计与实现

针对当前人们对存储系统大容量、高速率、数据安全性的新要求,文章提出了一种带应急烧毁功能的高速大容量存储模块的设计方案。系统采用NAND型Flash实现大容量存储阵列,以PCI总线为通信接口,以FPGA为控制核心,通过对多片NAND Flash的逻辑控制实现数据的高速大容量存储。文章提出了NAND Flash芯片并行操作、流水线技术等关键技术,以确保存储系统能够满足高带宽、高速率读写需求;给出了应急数据自烧毁的电路设计,可从物理上烧毁存储核心关键数据的存储芯片,以保证系统数据的安全。测试结果表明,模块工作性能稳定,可以满足高速率和应急烧毁功能的要求。     

高速大容量存储系统的应用设计

针对航空遥感领域要求存储系统容量大、存储速度快、可靠性高、使用环境苛刻等特点,本文介绍了所设计的高速大容量存储系统的组成机制和实现方案。系统采用固态存储芯片FLASH（闪存）为存储介质,FPGA（现场可编程逻辑门阵列）为存储阵列的核心控制器,针对外部高速数据的输入,引入了并行总线操作、流水线操作技术。针对闪存芯片存在的无效块,利用无效块管理,切实提高了对高速实时数据存储的可靠性。从而成功实现用高密度、相对低速的FLASH存储芯片对高速实时数据的可靠存储。测试结果表明,该存储系统存储速度高,容量大,性能稳定。     

高速大容量存储系统设计

给出了采用固态存储芯片FLASH为存储介质,FPGA为存储阵列的控制核心设计高速、大容量存储系统的实现方法。本系统针对外部高速数据的输入引入了多级流水线技术。并把串行数据转换为并行数据,从而成功地用高密度、相对低速的nASH存储器实现了对高速数据的可靠存储。     

Virtex-Ⅱ Pro在大容量硬盘存储中的应用

简要介绍Virtex-Ⅱ Pro中PowerPC核模块的特点;详细介绍了集成驱动电子组件(IDE)接口硬盘控制寄存器模型;简述了IDE接口硬盘读写的几项技术.在此基础上,给出了数据高速流盘的思想和方法,实现了利用硬盘作为存储载体的高速大容量数据存储系统,解决了便携式系统大容量数据存储的问题.该系统适用于多种参数的记录存储.     

基于闪存的高速大容量存储系统设计

介绍一种基于Flash和FPGA的高速大容量数据存储系统的组成机制和实现方法,并且给出了系统的硬件结构及软件设计流程.在分析了Flash结构和特点的基础上引用并行总线和多级流水技术实现了高速存储,采用ECC数据校验和自动屏蔽闪存坏块的方法提高了数据存储及回放的可靠性.实验结果表明,该存储系统工作稳定,存储速度高、容量大、可靠性好.     

POS系统中数据存储电路的设计与实现

针对POS系统对存储电路的特殊要求,以高性能32位ARM内核微处理器STM32作为核心控制器,高速大容量SD卡作为存储介质,利用CAN,RS 422,RS 232等多种外部通信接口,设计一种能够实时记录POS系统工作数据和工作状态的数据存储系统,最终实现了对IMU原始数据、GPS导航数据和POS实时导航数据的透明存储。     

多点温度监测与存储系统设计与实现

针对远程和室外无人值守实验环境,设计了一种温度存储测试系统.采用DS18B20数字式温度传感器与C8051F410单片机相结合组建了多点温度信号采集和存储系统,配以高速、大容量的存储模块,来实现温度数据的采集、传输与存储.本文给出了测温系统的电路设计以及监测软件的控制流程,并用试验检验了系统的实际工作性能,结果显示所设计系统达到了预期目的.     

光纤通道、网络和通路

光纤通道是一个兼容性能较强的高性能接口标准。在台式计算机工作站,大容量的存储系统、主系统和外围设备之间提供高速传送海量数据。光纤通道兼有通路的某些特性和网络的某些特性,提供一个单独的标准接口,能够使用多种协议,同时支持通路和网络的连接,减轻了系统制造商支持通路和寻址网络中不同位置有过多设备的负担。     

基于SATA硬盘和FPGA的高速数据采集存储系统

为解决现有采集存储系统不能同时满足高速率采集,大容量脱机且长时间持续存储的问题,设计了一种基于SATA硬盘和FPGA的数据采集和存储方案。本设计由AD9627转换芯片,Altera Cyclone系列FPGA,JM20330串并转换双向桥接芯片完成硬件架构,由Verilog HDL语言编程实现软件架构,直接使用FPGA编程实现数据的多通道分配和磁盘阵列控制,分时处理A/D芯片采集到的高速率大容系量数据,再由串并转换芯片将目标数据存入串口SATA硬盘。实验结果表明,在150 MHZ的采样频率下,设计前端对中频10 MHz、带宽10 MHz的线性调频信号进行高速数据采集,设计后端能将采得的高速并行数据进行脱机、高速的大容量数据存储。与以往数据采集存储统相比较,基于FPGA的SATA硬盘数据采集存储技术,缩短了专用SATA硬盘控制器的开发周期,减轻了系统内部的存储压力,提升了数据的存储速度,安全性和强抗干扰性,实现了长时间、大容量的数据存储。     

跟踪雷达回波信号实时采集存储的新方法

提出时间压缩和分流降频算法以及硬盘阵列存储方法，并由此实现一种新颖的解决了跟踪雷达对跟踪波门内的雷达回波信号的高速大数据量信号实时采集和存储系统。文中介绍了时间压缩和分流降频算法原理，以及高速大容量数据实时采集存储多机处理系统硬件的工作原理和软件设计思想。该分流降频算法采取多硬盘阵列处理方法具有普遍意义，可用于其他类似的系统中。对于搜索雷达等需要对全程回波信号进行这种处理时，也可利用分流降频算法采取多硬盘阵列处理。     

适于空间图像闪存阵列的非与闪存控制器

提出一种适于空间应用的非与(NAND,not and)闪存控制器。首先,分析了空间相机存储图像的要求,说明了闪存控制器结构的特点。接着,分析了闪存数据存储差错的机理,针对闪存结构组织特点提出了一种基于BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem,2108,2048,5)码的闪存纠错算法。然后,对传统BCH编码器进行了改进,提出了一种8bit并行蝶形阵列处理机制。最后,使用地面检测设备对闪存控制器进行了试验验证。结果表明,闪存控制器能快速稳定、可靠地工作,在闪存单页2Kbt/page下可以纠正40bit错误,在相机正常工作行频为2.5kHz下拍摄图像时4级流水线闪存连续写入速度达到133Mbit/s,可以满足空间相机图像存储系统的应用。     

引信电源性能测量电路设计

介绍了一种存储测试系统,该系统可以对处于高冲击和高速旋转恶劣环境中的引信电源的一些重要参数进行测量。电路采用单片机和CPLD联合控制的方法,充分利用了CPLD的高速和MCU控制灵活的特点,实现了数据采集和Flash存储器的读、写、擦除操作,以及与上位机通信的控制,从而实现微体积、微功耗、大容量的存储测试系统设计。分析了在闪存中构造负延迟存储空间的方法,以及AD校准的方法。整个系统经过实测在恶劣的环境中能够稳定的工作,达到了设计的目的,系统同样可以用于测试一般的化学电池。     

基于CPLD的PIC32单片机大容量存储系统设计

设计了以CPLD为存储控制单元的PIC32单片机大容量Flash存储系统.介绍了系统的组成方案、硬件接口电路以及CPLD控制单元模块化的设计思路,并在QuartusⅡ 9.0软件环境下对系统设计进行仿真验证.最后得到的时序仿真波形证明了系统设计方案的正确性与可行性.     

真空罐内太阳模拟灯阵的控制系统

太阳模拟灯阵采用氙灯作为太阳模拟光源,本文专门设计了氖灯光源控制系统。该控制系统由硬件和软件两部分构成,其中硬件部分由温度采集系统、氙灯触发控制系统、辐照度控制系统3个子系统组成;软件部分实现了整个系统的智能控制,并实时采集存储辐照度数据,调整氙灯电流使其输出辐照度在设定值允许的范围内,实现闭环控制。经过多次试验,均满足太阳模拟灯阵的正常使用,从而验证了控制系统设计的正确性。     

一种用于水下测试的可扩展高速固态存储系统设计

针对水下测试数据采集的高速、可靠性等存储要求,本文设计了一种可扩展高速固态存储系统。系统固态存储单元使用FPGA控制FLASH构建存储阵列,同时结合DDR技术和流水线设计相结合的方法来提高其存储速度。系统接口采用用于高速数据传输的FMC接口,其具有多对吉比特接口信号引脚,结合板间高速视频数据的传输使用FPGA高速串行接口技术（Aurora协议）,使系统能扩展多个存储BANK。实验结果表明该系统能可靠的提高系统的存储速度和容量存储并不丢失数据。     

基于高速图像数据Flash存储阵列无效块管理

针对高速图像数据FPGA大容量存储的需求,提出了两种基于高速并行化Flash大容量数据存储结构的无效块管理策略,并对比了在不同应用环境下,基于超级块地址映射的无效块管理及基于位索引的无效块管理的优缺点,列出了两种方式的数据无效块列表资源占用情况和存储容量损耗.通过多个工程项目的验证,这两种无效快管理策略各有所长,满足高速并行化存储Flash阵列的不同应用环境.     

基于Nand Flash的星载综合数据固态记录系统

在星载平台资源受限条件下,采用以FPGA+CPU为控制核心、Nand Flash为固态存储阵列的系统架构,实现了高速、大容量、高可靠的数据记录.针对传统双Plane操作与并行扩展对存储速度提升有限、芯片使用较多的问题,采用4级流水线方式控制Flash阵列.为解决标准传输协议传输效率低的问题,设计了一种自定义高速串行传输协议.为减缓空间辐射环境对存储数据的影响,采用了三模冗余、配置回读与部分重构等容错机制.对所提出系统进行的实验验证结果表明,该星载记录系统存储容量达36 Tbit,记录与回放速度分别达到16 Gbit/s与8 Gbit/s,传输误码率为10-12,传输包效率为96.7％,可作为通用存储系统以满足航天应用需求.     

基于闪存的大容量存储阵列

大容量、高速度、高密度、低功耗、低成本、高可靠性和灵活性一直是星上记录设备信息存储技术的主要研究内容和追求目标。文中研究并实现了一种基于NAND型Flash的高速大容量固态存储系统,成果为实际研制应用于星的基于闪存的大容量存储器奠定了基础,具体较好的指导和借鉴意义。