基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子設(shè)備在人們的生產(chǎn)、生活中，扮演著越來越重要的角色，因此對(duì)實(shí)時(shí)處理電子設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提出了一定的要求。目前實(shí)時(shí)處理高速信號(hào)還存在一定不足，針對(duì)這一情況，設(shè)計(jì)一款嵌入式高速存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)電子設(shè)備產(chǎn)生的無法實(shí)時(shí)處理的高速信號(hào)，便于日后處理分析。根據(jù)國內(nèi)外存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，在繼承以往的研究成果基礎(chǔ)上，對(duì)目前相關(guān)電子器件的特性進(jìn)行深入的研究后，根據(jù)高速數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的具體要求，提出了用SD卡作為存儲(chǔ)介質(zhì)

2、，以FPGA作為主控芯片的可行性方案。
　　本文針對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生的高速信號(hào)，研究了印制電路板布局布線對(duì)高頻高速信號(hào)完整性的影響，對(duì)重要的高速信號(hào)進(jìn)行有效保護(hù)。在存儲(chǔ)介質(zhì)無法滿足高速存儲(chǔ)的速度要求時(shí)，設(shè)計(jì)了將高速數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換的方案，將高速數(shù)據(jù)以并行的方式寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)中，使系統(tǒng)的整體存儲(chǔ)速度成倍提升。在本文設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)中，用FPGA作為控制器，采用Camera Link接口與高速相機(jī)相連接，進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集和初級(jí)處理；同時(shí)擴(kuò)

3、展了SD卡陣列、USB3.0、SDRAM、VGA等設(shè)備接口。FPGA獲得高速數(shù)據(jù)，進(jìn)行高速數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)控制，存入設(shè)計(jì)的SD卡陣列。通過USB3.0傳輸數(shù)據(jù)、SDRAM緩存數(shù)據(jù)、VGA顯示圖像數(shù)據(jù)。FPGA內(nèi)部沒有采用SOPC和Avalon總線，而是用Verilog HDL語言編寫了所用底層控制器程序，充分發(fā)揮FPGA并行處理數(shù)據(jù)的能力，提高程序的運(yùn)行效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的嵌入式高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)的功能，存儲(chǔ)峰值