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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【大 中 小】

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(lái)或者是通過PCIe接口進(jìn)來(lái)，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)采集與信號(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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