高速攝影系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)器，作為高速攝影系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(diǎn)。高速海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(biāo)數(shù)據(jù)能否正確及時(shí)的到達(dá)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(chǔ)器的研發(fā)也越來越被各大相機(jī)生產(chǎn)廠商以及科研機(jī)構(gòu)重視。
　　本文首先研究了國(guó)

2、內(nèi)外現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外主流技術(shù)，分析了國(guó)內(nèi)外研發(fā)的差異和側(cè)重點(diǎn)，在綜合了現(xiàn)有的幾種存儲(chǔ)介質(zhì)的各項(xiàng)性能指標(biāo)后，采用了一種基于NAND Flash Memory存儲(chǔ)芯片陣列和FPGA控制芯片的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)方法。在單片存儲(chǔ)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(chǔ)器整體存儲(chǔ)速度和容量，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)板對(duì)相關(guān)理論予以驗(yàn)證。
　　本文主要工作是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板對(duì)實(shí)現(xiàn)高速海量存儲(chǔ)提出的相關(guān)技術(shù)予以驗(yàn)證。整個(gè)設(shè)計(jì)硬件部分主要是

3、完成了以下幾個(gè)模塊的設(shè)計(jì)：Camera Link完整配置下的接口電路設(shè)計(jì)、USB接口控制芯片電路設(shè)計(jì)，NAND Flash陣列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的電路設(shè)計(jì)以及主控芯片F(xiàn)PGA電路設(shè)計(jì)。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(chǔ)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(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于根據(jù)所選擇的NAND