大容量高速數據記錄器的設計與實現(xiàn).pdf

1、任何飛行器的設計都是一個不斷完善的過程,飛行器的每次改進都需要大量的試驗數據支撐,因此需要專門的數據記錄器對試驗的環(huán)境模擬量、飛行狀態(tài)以及大量的視頻圖像數字量進行采集和存儲,記錄數據的分析的結果可以為下次飛行器的改進做好準備工作?，F(xiàn)如今飛行器需要記錄的數據量越來越大,尤其是視頻圖像數據,這就需要設計存儲速度高、容量大的數據記錄器來滿足要求。
　　本文首先分析了高速數據記錄器的研究背景,并以國內外的發(fā)展現(xiàn)狀為基線,結合任務的指標要求

2、,設計的記錄器裝置主要完成3路高速圖像數據的接收,每個通道的數據帶寬為每秒50Mbyte/s,存儲容量為128GByte。確定以美國Xilinx公司生產的高性能Virtex-5系列FPGA為主邏輯控制芯片。本設計創(chuàng)新點在于,針對高速數據接收要求,使用Virtex-5系列FPGA內部集成的高速串行收發(fā)器RocketIO GTP作為高速數據接收單元,內部 MIG控制器操作兩片 DDR2 SDRAM構成的乒乓緩存為緩存單元,32片NAND F

3、LASH構成的存儲陣列為存儲單元來接收存儲高速數據的總體方案設計。文中對大容量高速數據記錄器的三個主要單元的工作原理做了詳細的介紹,對接口復雜的RocketIO GTP收發(fā)器和MIG控制器進行封裝,簡化了操作的復雜性,并給出部分Verilog HDL代碼和約束文件,對封裝的模塊進行仿真,驗證其正確性。高速數據的存儲因受到NAND FLASH工作頻率的限制,因此本設計對存儲陣列的操作采用并行處理的方法,通過增加數據總線位寬的方法來提高存儲