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《精密儀器中高可靠存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、，．中文摘要高可靠存儲(chǔ)模塊是長(zhǎng)距離油氣管道檢測(cè)設(shè)備、高質(zhì)量圖像采集設(shè)備、軍用加固計(jì)算機(jī)等精密儀器設(shè)備進(jìn)行信息獲取、信息存儲(chǔ)、信息融會(huì)和信息處理的關(guān)鍵部件之一。早期的存儲(chǔ)記錄設(shè)備多采用磁盤式或磁帶式，存在可靠性和存儲(chǔ)速度等方面的發(fā)展瓶頸，不適合在電磁輻射、沖擊、震動(dòng)等惡劣環(huán)境中使用，因此高可靠性的存儲(chǔ)模塊一直是現(xiàn)代精密儀器設(shè)備所迫切需要的?；陂W存的大容量固態(tài)存儲(chǔ)模塊具有存儲(chǔ)容量大、可靠性高、體積小、功耗低、數(shù)據(jù)安全性好、抗震動(dòng)和沖擊能力強(qiáng)、溫度適應(yīng)范圍寬等特點(diǎn)，可以解決惡劣條件下儀器設(shè)備的存儲(chǔ)可靠性問(wèn)題。本文在深入了解國(guó)內(nèi)外固態(tài)存儲(chǔ)模塊研
2、究現(xiàn)狀與所用先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體的技術(shù)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了高可靠存儲(chǔ)模塊的系統(tǒng)方案，主要工作包括：1、根據(jù)各組成部分的具體功能設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方案和硬件電路，包括接口方案的選擇、高速緩沖存儲(chǔ)器方案的設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)芯片的選型、FPGA模塊的邏輯功能劃分、FPGA芯片的配置電路設(shè)計(jì)以及電源管理模塊的設(shè)計(jì)；2、重點(diǎn)設(shè)計(jì)了閃存芯片陣列的排布結(jié)構(gòu)，通過(guò)引入并行擴(kuò)展技術(shù)與流水線技術(shù)代替對(duì)單片閃存的直接編程，使閃存陣列接口的最大讀寫速度達(dá)到100MB／st3、設(shè)計(jì)了基于FPGA的閃存陣列接口控制器，實(shí)現(xiàn)了閃存芯片的各項(xiàng)基本．操作和流水線操作的功能仿真和時(shí)序仿
3、真。由于存在多芯片的協(xié)同管理和流水線操作的問(wèn)題，該部分的邏輯輸出需要非常準(zhǔn)確，是FPGA控制邏輯的核心模塊之一：4、將閃存陣列接口控制器與系統(tǒng)整合，進(jìn)行了系統(tǒng)的綜合特性分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試了存儲(chǔ)模塊的各項(xiàng)外部性能。結(jié)果顯示其最大讀取速度達(dá)到70．3MB／s，最大寫入速度達(dá)到42．9MB／s，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。本課題所設(shè)計(jì)的高可靠存儲(chǔ)模塊具有集成度高、兼容性好、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以方便地移植到惡劣環(huán)境下高速長(zhǎng)距離探測(cè)或采集儀器中去。關(guān)鍵詞：高可靠存儲(chǔ)模塊閃存流水線技術(shù)并行總線技術(shù)接口控制器FPGAABSTRACTHigh。reliabil
4、itystoragemoduleisoneofkeycomponentsusedforacquirement．storage，combinationandprocessingofinformationinprecisioninstrumentsandequipments，suchaslong-distanceoilandgaspipelineinspectionequipments，high‘qualityimageacquisitionequipmentsandmilitarycomputers．Earlystorageandrecor
5、dingdevicesweremostlyusingdisk—typeortape-type．Ithasbottlenecksinreliabilityandstoragespeedandwasinappositetouseinradiation，shock,vibrationenvironment，SOhigh-reliabilitystoragemodulesarealwaysurgentlyneededbymodemprecisioninstrumentsandequipments．Accordingtothespecifictec
6、hnicalobjectives，thispaperdesignedasystemstructureofhi【gh—reliabilitystoragemodulebasedonthecurrentresearchandadvancedtechnologyofsolid-statestoragemoduleathomeandabroad．Themajorworkincludes：l、Accordingtothecomponents’functions，thehardwarecircuitsaredesigned．includingthes
7、electionofinterface，thedesignofcache，theselectionofmemorychips，thedesignofFPGAlogicfunctionalmodulesandFPGAconfigurationcircuit，thedesignofpowermanagementmodule；2、DesigningthearraystructureofFlashmemorychips．InsteadofprogrammingonsingleFlashmemorychip，hereweusinghighbandw
8、idthbussestechnologyandpipeliningtechnologytoimprovethewritespeedofFlashinterface．Inthiswaythema
