多波束測(cè)深系統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、多波束測(cè)深技術(shù)的不斷發(fā)展使得測(cè)深系統(tǒng)的性能日益增強(qiáng)，如高分辨、超寬覆蓋、實(shí)時(shí)顯示等等。同時(shí)，高性能使得系統(tǒng)在工作時(shí)需要處理更大的數(shù)據(jù)量和更快的數(shù)據(jù)率，這對(duì)多波束測(cè)深存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速率、容量、可靠性都有了更高的需求。
　　 本文針對(duì)這些需求研究設(shè)計(jì)了一種基于Altera-FPGA及其內(nèi)嵌NIOSⅡ軟核處理器的SOPC嵌入式磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)為IDE接口硬盤。本文利用FPGA的邏輯電路設(shè)計(jì)IDE接口控制器，實(shí)現(xiàn)ATA

2、/ATAPI-6接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)設(shè)備物理底層接口的數(shù)據(jù)傳輸；利用NIOSⅡ處理器內(nèi)部集成的uc/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核開發(fā)FAT32文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)以文件形式進(jìn)行磁盤存儲(chǔ)以及磁盤文件的脫機(jī)管理和操作。本研究分為硬件設(shè)計(jì)和嵌入式軟件開發(fā)兩部分：⑴硬件設(shè)計(jì)包括硬件電路板設(shè)計(jì)和FPGA硬件邏輯開發(fā)。根據(jù)采用的磁盤存儲(chǔ)方案和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板繪制以及電路板焊接和測(cè)試，搭建出以FPGA芯片為核心的磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件實(shí)體平臺(tái)

3、。硬件邏輯設(shè)計(jì)完成了基于NIOSⅡ處理器的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建和生成；完成了IDE接口控制器的邏輯設(shè)計(jì)：完成了Hotlink高速串行數(shù)據(jù)收發(fā)器(CY78923和CY78933)的邏輯設(shè)計(jì)。⑵嵌入式軟件開發(fā)完成了基于uc/OS-Ⅱ的FAT32文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)；完成了IDE接口磁盤底層驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)；實(shí)現(xiàn)了磁盤數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)和操作功能。在完成系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)后，進(jìn)行了功能仿真和系統(tǒng)調(diào)試，驗(yàn)證了基于FPGA&NIOSⅡ的多波束測(cè)深系統(tǒng)IDE磁盤存儲(chǔ)