学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一种高速、大容量图像存储系统设计

作　者: 吴萌
导　师: 刘波
学　校: 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）
专　业: 通信与信息系统
关键词: 高速图像存储 FPGA Camera Link 并行处理 nand flash 嵌入式系统
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 360次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着科技的发展,对图像存储系统的速度、容量、功耗、可靠性要求越来越高,如何开发出高质量的图像存储系统,实时快速的存储大量高速图像数据是本论文研究的关键。本文以研究高速、大容量视频数据的图像存储为目的,然后根据任务要求给出系统总体硬件设计和各个部分硬件的具体设计。分析了高速、大容量数据存储到低速器件的实现原理,详细论述了这样的数据是如何被存储的以及其FPGA接口控制逻辑设计。针对MC1311(基于Camera Link接口的CMOS彩色相机)相机,采用闪存Nand Flash作为存储介质,FPGA(现场可编程门阵列)为存储阵列的控制核心,设计完成了高速大容量图像存储系统。FPGA既可作为高速数据传输到FLASH的缓存,又能实现对FLASH的读、写、擦除操作的时序控制。文中重点描述了nandflash的读操作、写操作、擦除操作的实现原理和方法,针对外部高速图像数据的输入,引入了多级流水和并行处理技术,并自动屏蔽了FLASH的坏块,成功实现了用高密度、相对低速的FLASH存储器对高速图像数据的可靠存储。最后,传输存储阵列的图像数据时,采用千兆以太网与上位机通信,文中简单介绍了嵌入式系统的基本开发流程,并结合ARM-LINUX嵌入式系统简单介绍了基于以太网传输的硬件结构和软件设计。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 引言选题背景及意义  7-8
  1.2 国外研究现状及发展趋势  8-9
  1.3 国内研制情况  9-10
  1.4 本文研究内容和安排  10-12
第二章系统整体要求  12-20
  2.1 MC1311相机资料简介  12-13
    2.1.1 相机MC1311接口配置  12
    2.1.2 相机MC1311主要性能指标  12-13
  2.2 Cameralink接口介绍  13-18
    2.2.1 Camera Link信号分类  14-15
    2.2.2 Camera Link的硬件结构和接口参数  15-18
  2.3 系统存储容量分析  18
  2.4 系统设计要求  18-20
第三章系统硬件设计  20-34
  3.1 系统硬件总体组成  20-21
  3.2 控制电路板设计  21-24
    3.2.1 控制电路板工作原理  21-22
    3.2.2 控制板硬件设计  22-24
  3.3 存储电路板设计  24-31
    3.3.1 数据存储器选择原理  25-26
    3.3.2 NAND FLASH(K9K8G08U0A)介绍  26-29
    3.3.3 K9K8G08U0I存储速度分析  29-30
    3.3.4 存储板硬件结构设计  30-31
  3.4 数据传输板设计  31-32
  3.5 母板设计  32-34
第四章存储板的控制接口设计  34-52
  4.1 读操作  34-38
  4.2 写操作  38-46
  4.3 擦除操作  46-49
  4.4 坏块管理  49-52
第五章嵌入式系统设计  52-68
  5.1 嵌入式系统的相关概念  52-58
    5.1.1 嵌入式系统的定义  52-53
    5.1.2 嵌入式系统的特点  53-54
    5.1.3 嵌入式系统的分类  54-55
    5.1.4 嵌入式Linux操作系统  55-56
    5.1.5 嵌入式系统开发要点  56-57
    5.1.6 嵌入式开发环境的建立  57
    5.1.7 安装交叉编译工具  57-58
  5.2 Arm-linux嵌入式系统的开发  58-61
    5.2.1 Bootloader  58-59
    5.2.2 编译、建立内核  59-60
    5.2.3 建立根文件系统  60-61
    5.2.4 下载镜像到开发板  61
  5.3 嵌入式网络驱动设备的开发  61-68
    5.3.1 Linux网络设备驱动的结构  61-62
    5.3.2 网络设备驱动的注册与注销  62
    5.3.3 网络设备的初始化  62-63
    5.3.4 网络设备的打开与释放  63
    5.3.5 数据发送与接收流程  63-64
    5.3.6 AX88180驱动程序分析  64-68
第六章结论  68-70
  6.1 研究成果和结论  68
  6.2 进一步研究  68-69
  6.3 结束语  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的论文  73-74
致谢  74

一种高速、大容量图像存储系统设计

内容摘要

全文目录

相似论文