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高速大容量Flash存儲(chǔ)卡方案

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2013-09-12 16:41:00【

參考資料

1.K9NCG08U5M.pdf

2.FlashMatrixFileSystem.doc

3.M73A_Production_Datasheet_RevF.pdf

一,、系統(tǒng)組成

坤馳高速Flash存儲(chǔ)卡

主要參數(shù):

a) 存儲(chǔ)容量:256GB~2TB

b) 接口類型:光口,,PCIe

c) 數(shù)據(jù)傳輸率:2GB/s

d) 緩存:2GB

二、典型應(yīng)用介紹

1. 通過光口實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

可參考圖1,,鏈路①,,實(shí)現(xiàn)步驟如下:

1) 分別將存儲(chǔ)卡與采集卡插入PCIe接口,,接入系統(tǒng)中。

2) 將數(shù)據(jù)采集卡的輸出光口連接到存儲(chǔ)卡的輸入光口,。

3) 利用主控程序配置存儲(chǔ)卡與采集卡工作模式。

4) 由主控軟件內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)觸發(fā)系統(tǒng)在設(shè)置的工作模式下運(yùn)行,。

5) 即可將AD采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到Flash陣列上,。


高速大容量flash存儲(chǔ)卡
圖1實(shí)時(shí)高速存儲(chǔ)應(yīng)用



2. 通過PCIE接口實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

可參考圖1,鏈路②,,實(shí)現(xiàn)步驟如下:

1) 分別將存儲(chǔ)卡與采集卡插入PCIe接口,,接入系統(tǒng)中。

2) 利用主控程序配置存儲(chǔ)卡與采集卡工作模式,。

3) 由主控軟件內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)觸發(fā)系統(tǒng)在設(shè)置的工作模式下運(yùn)行,。

4) 采集卡將采集的數(shù)據(jù)以DMA的方式傳遞至系統(tǒng)內(nèi)存,存儲(chǔ)卡以DMA方式將系統(tǒng)內(nèi)存中的采集數(shù)據(jù)傳遞給存儲(chǔ)卡上的FPGA,,F(xiàn)PGA將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Flash上,。

3. 通過光口實(shí)時(shí)回放數(shù)據(jù)

可參考圖2,鏈路①,實(shí)現(xiàn)步驟如下:

1) 分別將存儲(chǔ)卡與回放卡插入PCIe接口,,接入系統(tǒng)中,。

2) 將數(shù)據(jù)回放卡的輸入光口連接到存儲(chǔ)卡的輸出光口。

3) 通過主控程序配置存儲(chǔ)卡與回放卡工作模式,。

4) 由主控軟件內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)觸發(fā)系統(tǒng)在設(shè)置的工作模式下運(yùn)行,。

5) 即可將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡上相應(yīng)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)傳遞給回放卡,回放卡通過DAC將實(shí)時(shí)輸出模擬信號(hào),,可供仿真測(cè)試,,循環(huán)使用。

4. 通過PCIe接口實(shí)時(shí)回放數(shù)據(jù)

可參考圖2,,鏈路②,,實(shí)現(xiàn)步驟如下:

1) 分別將存儲(chǔ)卡與回放卡插入PCIe接口,接入系統(tǒng)中,。

2) 通過主控程序配置存儲(chǔ)卡與回放卡工作模式,。

3) 由主控軟件內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)觸發(fā)系統(tǒng)在設(shè)置的工作模式下運(yùn)行。

4) 即可將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡上相應(yīng)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)傳遞給回放卡,,回放卡通過DAC將實(shí)時(shí)輸出模擬信號(hào),,可供仿真測(cè)試,循環(huán)使用,。

高速大容量flash存儲(chǔ)卡

圖2實(shí)時(shí)高速回放數(shù)據(jù)應(yīng)用



三,、坤馳高速Flash存儲(chǔ)卡系統(tǒng)原理

1. 系統(tǒng)主要組成:

1) FPGA

FPGA是存儲(chǔ)系統(tǒng)的CPU,它控制著數(shù)據(jù)的傳輸與存儲(chǔ),,傳輸與存儲(chǔ)之間通過DDR進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖,。FPGA實(shí)現(xiàn)了光口數(shù)據(jù)接口和PCIe接口。光口支持Aurora協(xié)議,,PCIe接口支持x8.

2) FLASH陣列

由選定的美光Flash芯片或三星的Flash芯片,,多片組成陣列,統(tǒng)一順序編址,。如下圖


高速大容量flash存儲(chǔ)卡
圖3Flash系統(tǒng)塊地址序列



根據(jù)Flash特點(diǎn),,格式化成一個(gè)文件系統(tǒng)。該文件系統(tǒng)支持如下功能:

①格式化,;

②數(shù)據(jù)文件的寫入,,按系統(tǒng)時(shí)間自動(dòng)命名文件;

③數(shù)據(jù)文件的讀取,,按文件名讀取文件,;

④按文件名刪除文件;

⑤刪除所有文件;

⑥磁盤剩余空間查詢,;

⑦磁盤均衡使用功能,;即每次分配數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)空間時(shí),循環(huán)使用磁盤的空間,這樣有利于延長(zhǎng)磁盤的使用周期,。

3) DDR

選擇DDR32GB內(nèi)存,,用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_。

4) 光口

支持Aurora協(xié)議,,速度大于2GB/s,。

5) PCIE接口

支持x8,PCIE1.0,,下一版本支持x8PCIE2.0,。

2. 工作原理

1.數(shù)據(jù)通過光口進(jìn)來或者是通過PCIe接口進(jìn)來,經(jīng)過DDR緩沖后,,FPGA按著預(yù)分配的文件格式將數(shù)據(jù)存入到Flash中,。

2.當(dāng)需要讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候,依據(jù)文件名確定文件的大小和起始位置,,然后讀取出數(shù)據(jù)通過光口或PCIe接口傳送出去,。

 

 

  為了我們共同的目標(biāo)“做專業(yè)的高速數(shù)據(jù)采集廠商”而共同努力! 

  關(guān)于坤馳科技:

  坤馳科技是專注于高速數(shù)據(jù)采集信號(hào)處理,、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與記錄的高科技公司,。坤馳科技為用戶提供成熟的標(biāo)準(zhǔn)高速數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品與技術(shù),也可為用戶提供定制化的高速信號(hào)采集解決方案,。目前坤馳科技服務(wù)過的研究所、科研單位已達(dá)近百家,。高速數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品線涵蓋PCIExpress,、cPCI、PXIe,、VPX,、USB等總線,包含高速AD,、DA平臺(tái),、FPGA、DSP處理平臺(tái),,SATA/SSD,、Flash存儲(chǔ)平臺(tái)等。

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