固態(tài)存儲陣列控制器的設計與實現.pdf

1、隨著現代電子信息技術和計算機技術的不斷發(fā)展，設備對實時數據存儲的要求也越來越高。為了使要求存儲的數據實時、精確的記錄下來，數據的存儲速率和存儲容量的大小就變得非常重要。為了更好的適應外場測試，存儲設備還應該具有體積小、易于攜帶等特點。
　　在數據采集、控制和存儲系統(tǒng)中，數據存儲模塊起到了至關重要的作用。本文根據項目的具體參數要求，給出了數據存儲系統(tǒng)的基本框架和實現流程。以Xilinx公司Virtex5系列FPGA為主開發(fā)芯片；以其

2、中硬核CPU PowerPC440為主控單元；以XPS（Xilinx platform studio）為開發(fā)環(huán)境，DDR2 SDRAM為數據中轉單元，實現了數據到多塊SSD的存儲與回讀。本論文主要工作如下：
　　1、在XPS集成開發(fā)環(huán)境下搭建存儲陣列控制器硬件平臺。在存儲陣列形成方面，本文通過例化4個并行的SATA控制器來完成；在數據控制方面，使用其內置硬核PowerPC440來控制；在數據緩存方面，通過其MPMC控制器來實現；在

3、接收上級數據時，使用其數據采集模塊來完成；在發(fā)送數據時，通過數據回讀模塊來實現；在和用戶進行交互時，使用RS232串口和SPI接口來完成。
　　2、針對項目要求，在XPS集成開發(fā)環(huán)境下使用C語言編程，利用其內置硬核PowerPC處理器實現了多個SSD的并行存儲與回讀，進而實現存儲陣列控制器的軟件設計。實現過程中，設置相關寄存器來完成緩存模塊的區(qū)域劃分，通過相關用戶接口函數和具體設計流程來完成數據到存儲陣列的讀寫任務。經過測試，數據

4、存儲和回放的速度均可達850MB/s，并且其誤碼率為0。
　　3、根據系統(tǒng)具體要求，在其內置CPU PowerPC基礎上設計自定義文件管理系統(tǒng)。本文所實現的硬盤管理系統(tǒng)具有寫文件、讀文件以及刪除文件等功能，使用其內置
　　SPI接口來完成命令接收工作。在物理結構上，本文將此文件記錄保存在每個硬盤的0~3個扇區(qū)，用戶可以通過讀取硬盤此區(qū)域內的內容來獲得其文件信息。由于使用的物理機構為連續(xù)結構，所以在檢索文件記錄時，查找效率比較