基于NAND Flash陣列的高速大容量圖像存儲(chǔ)器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著可視化圖像技術(shù)的發(fā)展，高速大容量圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如太空和深海探索，人類(lèi)迫切需要將未知的世界以圖像形式進(jìn)行存儲(chǔ)并回放呈現(xiàn)。近幾年來(lái)伴隨半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，以NAND Flash為存儲(chǔ)介質(zhì)的高速大容量固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)已成為主流存儲(chǔ)技術(shù)，尤其在應(yīng)用環(huán)境惡劣的水下圖像采集存儲(chǔ)領(lǐng)域。
　　本文以水下高速圖像數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)為研究背景，針對(duì)鎂光大容量NAND Flash為存儲(chǔ)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和高速存儲(chǔ)操作（Mul

2、ti-Plane操作），結(jié)合并行總線技術(shù)和流水線技術(shù)設(shè)計(jì)了一款Flash陣列存儲(chǔ)模型。在單片F(xiàn)lash進(jìn)行Multi-Plane操作的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)外部并行設(shè)計(jì)和內(nèi)部流水設(shè)計(jì)，在提高圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度和存儲(chǔ)容量的同時(shí)，更節(jié)省了存儲(chǔ)陣列面積資源，解決了以往存儲(chǔ)陣列容量和速度與陣列面積的矛盾。鑒于高速圖像數(shù)據(jù)的高速處理要求，本文以Xilinx公司Spartan-6系列FPGA為控制核心，實(shí)現(xiàn)前端Camera-Link接口FULL模式下的80bit

3、圖像數(shù)據(jù)的接收，圖像像素時(shí)鐘為65MHz，并控制Flash陣列對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠地存儲(chǔ)，結(jié)合Xilinx公司的可參數(shù)化的Tri-Mode以太控制器（TEMAC核）與外部物理層芯片的互連，完成千兆以太網(wǎng)的接口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的高速傳輸。
　　論文主要從方案設(shè)計(jì)、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)、軟件邏輯設(shè)計(jì)等方面詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成了存儲(chǔ)容量為160GB、理論存儲(chǔ)速度為800MB/s的高速大容量存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)，最后利用測(cè)試臺(tái)對(duì)系統(tǒng)千兆以太網(wǎng)接收模塊和系