基于NAND Flash陣列的高速大容量圖像存儲器設計.pdf

1、隨著可視化圖像技術的發(fā)展，高速大容量圖像數(shù)據(jù)的存儲技術在當今社會的各領域得到廣泛應用，如太空和深海探索，人類迫切需要將未知的世界以圖像形式進行存儲并回放呈現(xiàn)。近幾年來伴隨半導體技術的飛速發(fā)展，以NAND Flash為存儲介質的高速大容量固態(tài)存儲技術已成為主流存儲技術，尤其在應用環(huán)境惡劣的水下圖像采集存儲領域。
　　本文以水下高速圖像數(shù)據(jù)采集存儲為研究背景，針對鎂光大容量NAND Flash為存儲介質的結構特點和高速存儲操作（Mul

2、ti-Plane操作），結合并行總線技術和流水線技術設計了一款Flash陣列存儲模型。在單片F(xiàn)lash進行Multi-Plane操作的基礎上實現(xiàn)外部并行設計和內部流水設計，在提高圖像數(shù)據(jù)存儲速度和存儲容量的同時，更節(jié)省了存儲陣列面積資源，解決了以往存儲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，圖像像素時鐘為65MHz，并控制Flash陣列對數(shù)據(jù)進行可靠地存儲，結合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)的接口設計，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的高速傳輸。
　　論文主要從方案設計、硬件平臺設計、軟件邏輯設計等方面詳細闡述了系統(tǒng)的設計，完成了存儲容量為160GB、理論存儲速度為800MB/s的高速大容量存儲器設計，最后利用測試臺對系統(tǒng)千兆以太網(wǎng)接收模塊和系