高速攝影系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)存儲器研究.pdf

1、高速攝影系統(tǒng)在航空航天科技、彈道軌跡研究以及超高質(zhì)量電影拍攝設(shè)備領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。高速海量數(shù)據(jù)存儲器，作為高速攝影系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲部分，一般擁有速度高，容量大、體積小、重量輕、耗電省、掉電數(shù)據(jù)不丟失等特點。高速海量數(shù)據(jù)存儲器的性能的優(yōu)劣直接影響到圖像采集前端的采集到目標數(shù)據(jù)能否正確及時的到達后面數(shù)據(jù)分析人員的手里，也決定了科研的成敗。因此，高速海量數(shù)據(jù)存儲器的研發(fā)也越來越被各大相機生產(chǎn)廠商以及科研機構(gòu)重視。
　　本文首先研究了國

2、內(nèi)外現(xiàn)狀和國內(nèi)外主流技術(shù)，分析了國內(nèi)外研發(fā)的差異和側(cè)重點，在綜合了現(xiàn)有的幾種存儲介質(zhì)的各項性能指標后，采用了一種基于NAND Flash Memory存儲芯片陣列和FPGA控制芯片的存儲器設(shè)計方法。在單片存儲芯片速度較低的情況下提出了基于并行總線流水操作的方法，該方法極大的提高了存儲器整體存儲速度和容量，并設(shè)計了實驗板對相關(guān)理論予以驗證。
　　本文主要工作是設(shè)計實驗板對實現(xiàn)高速海量存儲提出的相關(guān)技術(shù)予以驗證。整個設(shè)計硬件部分主要是

3、完成了以下幾個模塊的設(shè)計：Camera Link完整配置下的接口電路設(shè)計、USB接口控制芯片電路設(shè)計，NAND Flash陣列數(shù)據(jù)存儲器的電路設(shè)計以及主控芯片F(xiàn)PGA電路設(shè)計。在邏輯代碼部分，使用Verilog硬件描述語言在FPGA上主要完成了Camera Link口的高速數(shù)據(jù)輸入、NAND Flash上的數(shù)據(jù)的存儲和讀取、NAND Flash內(nèi)部壞塊的處理以及USB接口的數(shù)據(jù)輸出。
　　本次設(shè)計的創(chuàng)新點在于根據(jù)所選擇的NAND