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《中北大学》 2011年
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基于NAND FLASH阵列的数据存储技术研究

常璐  
【摘要】:高速存储系统在动态信号测试等领域有着广泛地应。NAND FLASH作为一种非易失性存储介质,它以半导体作为记忆载体,比传统的存储设备更能承受温度的变化、机械的振动和冲击,可靠性更高,易于实现高速度、低功耗的存储系统,是解决大容量存储技术的理想方案。目前基于NAND FLASH阵列存储器的大容量、高速存储技术已经成为存储系统的一个研究热点。 课题针对动态信号测试中多通道数据记录的需求,提出一种数据存储技术解决方案,设计了基于NAND FLASH阵列流水线存储的大容量高速数据存储系统。文章首先介绍FLASH阵列式存储的原理,进而提出存储系统总体的设计方案,并阐述了系统中的高速缓存、数据传输与控制以及软件的实现方式;接着从系统软硬件两方面的具体实现过程上,重点分析了提高存储速度、减小FIFO缓存容量等关键技术途径,并设计了专门的DMA控制器,将FIFO缓存器的数据直接存储到NAND FLASH阵列中。DMA控制器设计中采用了在不同的FLASH存储器之间切换的流水线编程操作,实现了在使用少量的FIFO的条件下达到高速存储的设计目标。 系统采用Xilinx FPGA实现了整个存储系统,在50MHz主频、8位数据总线时,存储速度可达到16MB/S。论文中给出了测试的数据,实验表明所构建的数据存储系统可有效可靠地存储、管理数据,为事后数据分析处理提供保证。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP333

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 车艳霞;基于Flash的高速数据记录装置关键技术研究[D];中北大学;2012年
2 蒲南江;基于闪存阵列的高速数据存储技术研究[D];中北大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏辉达;刘文怡;翟成瑞;熊继军;;基于FPGA的多通道数据采集与存储系统设计[J];弹箭与制导学报;2006年S3期
2 肖峰;刘明;;USB接口的RS485信号模拟器设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2009年06期
3 谢民;高梅国;王超;;NAND型Flash在大容量存储回放系统中的应用[J];电子技术应用;2006年04期
4 王俊;郑焱;王红;杨士元;;基于DMA的并行数字信号高速采集系统[J];电子技术应用;2010年03期
5 林培杰;;基于Microblaze的LCD控制器的设计[J];光电技术应用;2008年05期
6 鲍晓宇 ,施克仁 ,洪玉萍 ,张伟;高速数据采集系统中高速缓存与海量缓存的实现[J];国外电子元器件;2003年07期
7 陈国;高杨;;NAND Flash在大容量存储技术中的应用[J];航空计算技术;2009年02期
8 李超;王虹现;邢孟道;;高速大容量FLASH存储系统设计[J];火控雷达技术;2007年01期
9 刘继斌,胡修林,张蕴玉,李仁旺;高速大容量存储通道的设计[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年11期
10 郑文静;李明强;舒继武;;Flash存储技术[J];计算机研究与发展;2010年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 张海峰;基于FPGA的数据采集系统的SOPC实现[D];郑州大学;2005年
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6 周秀娟;高速大容量数据存储系统的研究[D];上海交通大学;2008年
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8 李永丽;多通道高速数据采集及大容量存储系统设计[D];西安电子科技大学;2009年
9 刘瑞;基于FLASH的高速图像采集存储系统[D];中国科学技术大学;2009年
10 李宁;基于Xilinx FPGA的机电系统智能控制器设计及应用[D];山东大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 步凯;王芹;徐欣;;基于SOPC的NAND FLASH测试平台[J];兵工自动化;2009年03期
2 杜建海;张丕状;;一种流水线存储的数据采集系统[J];兵工自动化;2010年09期
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6 隋晓红;刘付刚;李志军;;一种高速数据采集及存储系统的研究与设计[J];电测与仪表;2007年08期
7 常璐;蒲南江;;一种基于FPGA的高速数据记录系统的设计[J];电脑学习;2011年02期
8 曹新莉;蒋飞;朱晔;;基于CPLD与SDRAM的视频信号采集系统设计[J];电力自动化设备;2007年09期
9 赵榉云;张敬帅;;基于NAND Flash的数据存储系统设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2012年01期
10 王树东;宋国辉;高学洪;周盛成;王恒星;何巍;;基于PCI-1712数据采集卡的骨质疏松治疗仪上位软件设计[J];电气自动化;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 卫翀华;;面向水声浮标/潜标应用的通用存储与通信系统设计[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
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3 丁宏宇;沈志辉;林伟军;;用于井下前视声波成像的接收电路设计[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
4 陈川;肖侬;赖明澈;;Meteoric固态盘设计中的并行性策略研究[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 侯昉;海量网络存储系统中的多级缓存技术研究[D];华南理工大学;2011年
2 席志红;全方位视觉技术及其在智能移动机器人等领域的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 连自锋;Linux下网络块设备的研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 高琨;新型电子提花机控制器设计[D];浙江大学;2011年
3 王洋;NAND Flash在嵌入式系统中的仿真与应用[D];电子科技大学;2011年
4 王志平;NorFlash在嵌入式系统中的仿真与应用[D];电子科技大学;2011年
5 尹磊;嵌入式多媒体终端的设计与研究[D];兰州理工大学;2011年
6 张力锴;主动悬架复合控制系统及其SOPC实现[D];广东工业大学;2011年
7 索亮;基于DSP的多通道数据采集与处理系统的设计[D];中北大学;2011年
8 陈丕龙;分布式测试系统中的GPS时钟同步系统设计[D];中北大学;2011年
9 杨彦卿;无线分布式存储测试系统的设计[D];中北大学;2011年
10 储成群;基于LVDS接口的高速数据记录器的设计[D];中北大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 应建华;黄萌;赵江平;;一种基于RS485/RS422的多速收发器的设计[J];半导体技术;2007年12期
2 高文青;沈维聪;;NAND存储器在嵌入式系统中的应用[J];电测与仪表;2008年02期
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6 高怡祯;基于闪存的星载大容量存储器的研究和实现[J];电子技术应用;2003年08期
7 陶君;袁著;张可;张伟;;SAR高速海量数据存储与回放系统设计[J];电子技术应用;2011年03期
8 贾红恩;刘瑞竹;罗丰;;基于固态存储器的ECC算法分析及实现[J];电子科技;2009年10期
9 刘文豫,任宏;高速数字光电耦合器HCPL-260L/060L及其应用[J];国外电子元器件;2003年09期
10 陈德明,熊列彬;双口RAM在自动化系统中的应用[J];国外电子元器件;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱岩;基于闪存的星载高速大容量存储技术的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 储成群;基于LVDS接口的高速数据记录器的设计[D];中北大学;2011年
2 裴俊杰;基于FPGA的多路数据接收存储的设计与实现[D];中北大学;2011年
3 宁飞;多通道大容量采集存储系统的设计与实现[D];中北大学;2011年
4 王力;基于BCH码的NAND Flash控制器设计[D];复旦大学;2011年
5 胡俊;基于NAND FLASH的嵌入式文件系统的研究[D];郑州大学;2011年
6 王建勋;基于NAND闪存的固态存储技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2010年
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8 张辉;基于VxWorks的大容量NAND Flash文件系统研究与实现[D];国防科学技术大学;2010年
9 高怡祯;基于闪存的星载大容量存储器的研制[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2004年
10 李圣昆;高速数据采集记录装置研究[D];中北大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田湛君;温度、应变数据采集器的难点设计[J];鞍钢技术;2000年10期
2 王海卫,夏又新;光海量存储的现状及发展趋势[J];半导体光电;2002年05期
3 Anna S.Chiang;可编程片上系统要求新的设计方法[J];半导体技术;2001年08期
4 田泽,张怡浩,于敦山,盛世敏,仇玉林;SoC片上总线综述[J];半导体技术;2003年11期
5 刘永峰;邹逢兴;;嵌入式系统的网络接口模块设计[J];兵工自动化;2006年02期
6 李平,张云麟;Windows 2000内核模式驱动程序设计[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2002年03期
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8 陈凯;张丕状;韩焱;;无线传感器网络节点的模块化设计[J];传感器与微系统;2008年06期
9 李海涵;张丕状;;水下传感器网络节点定位信号设计[J];传感器与微系统;2010年01期
10 刘金华,周永强,姚振和,蔡静;数据采集系统中闪速固态盘的研制[J];长江科学院院报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱岩;基于闪存的星载高速大容量存储技术的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余军苗;USB总线体系研究与主从端开发[D];浙江大学;2003年
2 李星宇;USB总线接口技术及应用研究[D];南京航空航天大学;2003年
3 梁宏军;USB与基于USB的大容量存储器[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
4 包象阳;雷达中频数字接收机的研制[D];电子科技大学;2003年
5 张建军;高速高精度雷达中频数字化技术研究[D];电子科技大学;2003年
6 刘青丽;基于USB2.0接口技术的数据采集系统的设计与实现[D];西南交通大学;2004年
7 代华山;基于FPGA的雷达数字化中频接收技术研究及实现[D];电子科技大学;2005年
8 赵福昌;基于CPLD和USB高速图像采集和传输系统设计[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 李刚;合成孔径雷达高速固态数据存储器研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
10 宋捷;基于CPCI的高速大容量存储器研制[D];西安电子科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;掌握Flash[J];个人电脑;2002年05期
2 s22;Flash Loading的设计与编码[J];电脑知识与技术;2003年03期
3 孙立群,易绚文;用Flash制作交互式的C语言远程教育课件[J];现代计算机;2003年08期
4 骄阳似火;给BIOS请个“保护神”——IOSS RD1 BIOS Savior[J];电脑;2004年09期
5 飘零雪;FlashFXP无法续传的解决[J];电脑爱好者;2004年10期
6 ;十大最动人心扉情感Flash MV[J];网络与信息;2005年05期
7 ;彩亮登场——flash开场小动画[J];电脑校园;2005年03期
8 罗煜;学做Flash交互动画[J];计算机周刊;1999年35期
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10 刘开南;Flash5亮点一瞥[J];多媒体世界;2000年11期
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2 赵忠文;王魁;;基于NAND Flash的高速大容量固态记录器设计[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
3 朱浩;戴华东;颜跃进;;面向Flash存储的页面置换算法综述[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
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5 ;Design and Implement NAND FLASH Data Storage System Based on the ARM[A];全国数字媒体技术专业建设与人才培养研讨会论文集[C];2011年
6 黄勇良;;Flash课件在小学科学活动中运用的探索[A];科学素质培养的实践和探索[C];2009年
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10 王雪笠;贺银方;;Flash芯片和LCD模块在便携式多导睡眠监测系统中的应用[A];中国睡眠研究会第六届学术年会论文汇编[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 天津 王志明;Flash下载办法多(上)[N];电脑报;2003年
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9 河北省黄骅市完全小学 王宪东;Flash Mx 2004中声音的调用[N];中国电脑教育报;2004年
10 河北 廉育功;Flash 5的十个高招[N];电脑报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈一帅;P2P流媒体系统能力研究[D];北京交通大学;2010年
2 徐平勇;Syntaxin和Munc18的相互作用及其在胰腺β细胞分泌中的功能研究[D];华中科技大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常璐;基于NAND FLASH阵列的数据存储技术研究[D];中北大学;2011年
2 罗楠;Flash动画宣传片《CG画廊》的设计与实现[D];山东大学;2010年
3 赵医娟;基于内容的Flash检索系统研究[D];山东师范大学;2011年
4 汪崟崟;Flash动画在民间手工艺网站设计中的运用研究[D];山东大学;2010年
5 梅继赟;基于Flash流媒体的地理信息实时渲染框架技术研究[D];浙江大学;2010年
6 孙丽华;安全数码卡开卡过程的设计与实现[D];北京工业大学;2011年
7 罗曼;全Flash视频网站用户行为数据的采集及其预处理[D];东华大学;2010年
8 王倩;基于Flash网页游戏的研究与设计[D];北京交通大学;2010年
9 宁旭东;基于Flash技术的远程教育教学系统开发研究[D];复旦大学;2010年
10 赵莹;基于设计视角分析FLASH网页界面设计[D];中南民族大学;2010年
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