基于FPGA的脫機高速圖像存儲系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來,隨著光電信息技術(shù)與其它學科技術(shù)的高速發(fā)展,人們在獲取事物信息的手段變得越來越先進,進而導(dǎo)致信息量的爆發(fā)式增長。所以信息存儲技術(shù)越來越受到人們的重視,尤其是在高速的信息儲存方面正在制約著人們對于事物細節(jié)信息的獲取。因此,對高速存儲系統(tǒng)的設(shè)計和研究,就成了一件非常有意義的工作。
　　本文在查閱了大量相關(guān)的資料,結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計的各項指標要求以及現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)計方案后,考慮在設(shè)計中采用SATAⅡ接口技術(shù),使用帶有專門吉比特收發(fā)器接口的

2、賽靈思Spartan-6 FPGA芯片(XC6SLX25T)作為系統(tǒng)的主控制芯片,以DDR SDRAM作為系統(tǒng)的高速大容量緩存,以固態(tài)硬盤作為大容量高速存儲設(shè)備,設(shè)計制作了基于FPGA的脫機大容量高速圖像存儲系統(tǒng)。
　　本文從系統(tǒng)設(shè)計方案論證與定型、系統(tǒng)的硬件設(shè)計、相關(guān)的協(xié)議分析與實現(xiàn)和系統(tǒng)各模塊的仿真和驗證等幾個方面進行了詳細的論述:
　　首先,通過查閱相關(guān)資料,通過對IED接口方案、PCI接口方案、PCI-E接口方案以及

3、SATA接口方案的詳細論述與對比,結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計要求,決定使用帶有SATA接口的系統(tǒng)設(shè)計方案,最終確定了相關(guān)的芯片型號。
　　其次,根據(jù)所使用的芯片制作了數(shù)據(jù)采集模塊電路、DDR模塊電路、SATA相關(guān)模塊以及一些外圍電路并給出了原理圖,闡述了相關(guān)的協(xié)議以及在PCB設(shè)計方面布局布線方面的一些注意事項,并重點介紹了DDR控制協(xié)議及DDR控制器的FPGA設(shè)計流程。
　　再次,重點闡述了SATA的傳輸協(xié)議以及SATA應(yīng)用層、傳輸層、