基于SATA3.0的存储系统优化设计

针对遥测试验中,获取的高分辨率、高帧频的大容量图像数据的实时存储以及传输稳定性问题,对存储系统进行了优化设计。该系统以Kintex 7系列FPGA为控制核心,将接收到的大容量图像通过SATA3.0传输总线,存储到固态硬盘中,并且优化了链路状态机,通过实时标志监测解决了传输中断的问题。存储完成后,通过千兆以太网将固态硬盘中的数据读取到上位机进行回放和分析。在常温以及-40℃和+60℃条件下完成大量的读写测试,结果表明,优化后的存储系统可以完成高速率、长时间的稳定存储,在大容量存储方面具有很好的参考价值。

基于SATA 3.0的高速大容量嵌入式存储阵列控制器

在遥感、通信等高端电子系统中,经常会有大带宽的海量数据存储需求。在当前大数据形势下,其他嵌入式系统对数据存储的容量与带宽要求也越来越高。针对以上应用,本文提出了一种基于FPGA的SATA 3.0存储阵列控制器,通过合理设计分层架构以及通道扩展方式,提高了阵列控制器的跨平台移植能力、升级能力、模块复用能力和环境适应能力,弥补了专用RAID控制芯片依赖于计算机而不适合嵌入式系统的缺陷。本阵列控制器完全采用Xilinx公司的Kintex-7系列FPGA实现,外接8块SSD实现通道扩展,并且利用Micro Blaze实现了对控制器的自动测试。最终设计实现的阵列控制器,存储容量达4TB,写入带宽达3.3 GB/S,读出带宽达3.4 GB/S,能在-40~60℃的工业化环境中正常工作。

SATA3.0物理层设计与实现

SATA(Serial Advanced Technology Attachment)接口是当前大容量硬盘的常用接口之一,具有速度快、传输稳定等突出优点,因此对SATA协议的研究和物理实现引起了学术界和企业的广泛关注。通过对SATA3.0协议的应用分析,基于Xilinx Kintex-7 FPGA内置的收发器GTX,实现了SATA3.0协议的物理层设计,尤其是OOB(Out of Band)信号检测与物理层初始化状态机。通过VIVADO在线逻辑分析仪ILA等工具,对设计的逻辑进行测试,显示主机与设备之间能够通过设计的逻辑成功建立通信。

基于SATA3.0的高速大容量存储系统设计

在通信技术快速发展的背景下,数据传输呈现速度快、容量大、带宽高的特点,为解决由此带来的数据缓存问题,设计一款基于SATA3.0协议的高速大容量存储系统。采用Xilinx-Virtex7系列XC7VX690TFFG1158作为控制核心,SRIO协议缓存前级高带宽大容量的数据,同SSD的数据通信采用SATA3.0协议,同上位机之间的数据通信采用RGMII协议。利用FPGA并行处理数据的优点,应用RAID0阵列实现并行控制8块SSD。经实际测试,存储系统平均写入速度大于20 Gb/s,整个SSD阵列平均写入速度可达29.2 Gb/s,平均读取速度可达35.7 Gb/s,在卫星通信等高速数字信号处理领域有广泛应用前景。同时为高速大容量存储系统的设计提供一定的参考意义。

基于USB PD 3.0协议的新型双相标记解码电路设计与验证

文章提出一种基于USB PD 3.0协议的新型双相标记解码电路设计并给予验证。通过状态机控制计数器的起始与停止,实现单个数据周期突变25%以内的解码结果的预测和产生;通过有限长单位冲激响应滤波器计算得到解码阈值,支持对周期在增减7.13%范围内变化的、连续13个数据的解码,增大解码范围;增加完善的错误检测机制,提高电路的安全性;增加门控,空闲时关闭解码电路,节约能耗。在Synopsys公司的DC开发平台下,对电路进行仿真验证,结果表明相较参考文献中的解码电路,该文的电路结构更简单,解码准确性更高,电路面积更小,功耗更低,解码的安全性更高。

基于SATA接口固态硬盘的大容量存储系统设计

为满足嵌入式设备日益增长的数据存储与管理需求,文中设计了一种基于FPGA的SATA3.0存储阵列控制器。该方案不仅显著提升了系统的跨平台能力与升级能力,还增强了模块的复用性和环境适应性。在实现细节上,选用Xilinx Kintex-7 FPGA作为核心硬件,外接8块SSD以扩展通道数量,并通过MicroBlaze软核处理器实现了自动化测试。经过优化,该系统展现了卓越的性能参数:存储容量高达4TB,写入带宽达3.3 GB/S,读出带宽达3.4 GB/S。此外,该系统还表现出了极佳的环境适应性,能在-40~60℃的宽温范围内稳定工作,充分满足了工业化环境的需求。

基于RocketIO的SATA物理层实现

以Virtex-5系列FPGA内嵌的RocketIO收发器模块为平台,分析SATA(串行高级技术附件)协议的物理层功能,把RocketIO收发器的内部结构特点与协议要求相结合,设计了基于RocketIO收发器的SATA物理层电路。

基于SATA的嵌入式直接存储系统

研究嵌入式高速存储系统的应用问题,分析传统数据存储系统存在的不足,提出一种基于SATA的嵌入式直接存储系统设计方法。该方法参照完整实现SATA物理层和链路层协议,根据嵌入式存储需求组合SATA传输层和应用层协议建立DMA控制模块,在现场可编程门阵列中构建符合SATA标准的存储通道。SATA存储通道实现数据到SATA存储设备的直接存储,通过扩展SATA存储通道实现存储系统带宽及容量的扩展。实验结果表明,该方法能解决带宽瓶颈和通用性问题,达到良好的存储效果。

基于FPGA的SATA主机端控制器链路层发送模块设计

计算机系统中SATA(serial advanced technology attachment)主机端控制器采用专用总线转换芯片和软件控制方式.为使得以FPGA(field-programmable gate array)为控制核心的电子系统可以直接使用SATA3.0硬盘作为数据存储介质,借鉴ATA1-7、SATA1.0、SATA2.0、SATA3.0等相关协议,提出了一种基于FPGA的SATA3.0主机端控制器的链路层发送功能模块的设计与实现方法,成功实现了数据在发送过程中的校验、加扰以及流量控制等相关功能.仿真结果表明:本控制器数据处理速度可达600 MB/s,验证了设计的正确性.

一种应用于SATA硬盘的物理隔离卡的设计与实现

设计了一种双硬盘物理隔离卡的实现方案,详细介绍了基于PCI总线的物理隔离卡的隔离原理、硬件组成及控制程序的设计。该方案采用先进的物理隔离技术和网络连接控制技术,可对连网计算机的SATA硬盘信息实施有效的保护。

总线协议中的CRC及其在SATA通信技术中的应用

分析了基于总线协议下的CRC校验关键技术的算法及实现原理。提出了一种适合总线协议生成多项式的CRC产生器与校验器的硬件电路实现方法。通过该方法,依照SATA国际I/O标准,编写的CRC产生器与校验器Verilog代码,已通过VCS的仿真验证,并成功集成于SATA总线,实现了该总线的通信。该方案进行的CRC产生器和校验器设计,具有可靠性高,实用性广,便于提高工程开发效率等优点。

基于PCIE转SATA多通道高速存储电路设计与原型验证

针对传统SATA控制器接口单一且无法充分发挥固态盘性能的问题,设计了一款基于PCIE转SATA多通道高速存储电路。充分利用PCIE总线高带宽低延时特性,并遵循AHCI协议,大幅缩短硬盘无用的寻道次数和数据查找时间,提高固态盘的读写性能,同时本设计可支持4路SATA通道,具有良好的可拓展性。设计结合PCIE和SATA协议特点,介绍了PCIE转SATA高速存储电路的系统架构,详细阐述了基于AHCI协议的数据流传输过程。最后基于FPGA原型验证对电路进行测试,电路的单盘读写速率分别为562 MB/s和527 MB/s,相比传统SATA控制器的读写性能具有较大提升,测试结果表明设计的PCIE转SATA高速存储电路读写性能优异,且具备良好的稳定性和可拓展性。

在基于CMPP3.0协议的互联网短信平台中非托管模块的调用方法

介绍了中国移动通信的互联网短信网关接口协议CMPP3.0的基本原理,并结合微软.NET软件开发架构,详细阐述了在互联网短信平台实现中的关键技术——非托管模块调用方法,为进一步实现短信服务的业务逻辑奠定了基础。

基于高性能安全存储芯片的SATA通路验证

本文基于UVM验证方法学对自研高性能安全存储SoC芯片系统中SATA通路进行验证,文中对高性能安全存储SoC芯片架构及SATA通路系统工作原理进行说明,以SATA DMA数据传输方式为例介绍了SATA协议链路通信建立及数据传输过程.搭建UVM系统验证平台,文中对SATA协议进行分析,设计规划系统层面测试用例,编写加载至系统中运行的C固件测试程序,实现对系统应用层面关注的PIO、DMA、NCQ等SATA命令方式数据传输通路的验证.结合具体波形分析,结果表明,SATA通路相关集成设计是合理、满足芯片对SATA数据通路应用需求的,实现了对高性能安全存储SoC芯片系统SATA通路的验证.

基于PLC的10kV配电网管理系统

介绍了一种基于电力线通信的配电网管理系统。该系统利用10 kV电力线作为传输介质实现了监控中心与配电监测终端之间的通信,具有实时性强、可靠性高和运行费用低等特点。分析了配电网管理系统的总体设计方案并描述了作为配电网管理系统关键部分的PLC通信单元的构成和关键技术、通信协议的制定以及监测终端的硬件构成。该系统可以在监控中心实现对本地设备的远程实时监测和管理。

一种可堆叠存储介质的设计

参考服务器/客户端的可堆叠通信模式,以最常见的SATA硬盘作为存储介质,Marvell 88SM9705为核心控制芯片,设计了一种可堆叠的存储介质。经测试,88SM9705通过解析主机端发送来的SATA 3.0协议定义的帧信息结构(Frame Information Structure,FIS)中PM Port地址字段,能依次对其所连接的多个SATA硬盘进行正确的读、写等操作,实现了存储设备的可堆叠,稳定性能良好。是一种实现扩容同步提速的可堆叠存储阵列解决方案,在嵌入式存储系统领域具有很好的应用前景。

高速大容量TLK2711接口卫星数传基带模拟源的研制

针对当前卫星数传基带模拟源设备数据传输带宽低、存储容量小的问题,研制了一种基于串行高级技术附件3.0(SATA3.0)控制器,16路TLK2711接口的卫星数传基带模拟源。数传基带模拟源采用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为主控制器,在其内部构建8个SATA3.0控制器逻辑完成高速数据的读出,采用FPGA自带的高速收发器实现TLK2711接口时序,极大地降低了IO资源的使用。实验结果表明:该模拟源可实现16路TLK2711接口输出,数据存储容量可达16 TB,总传输带宽最高可达32 Gbps。同时,基于高速收发器的TLK2711接口线速率可以实现1.6~2.5 Gbps动态调整。该模拟源已成功应用于多个型号数传分系统测试中,稳定可靠,为数传分系统的研制测试提供了保障。

大容量高速回放系统设计与实现

为满足无线通信设备回放工作过程数据文件的要求,设计了一种实时高速的数据回放系统。系统采用固态硬盘作为存储介质,将Aurora高速串行总线和以太网作为数据传输接口,实现海量数据的高速实时存储和回放。系统已经在工程中进行应用验证,性能良好。

一种高速网络数据监测设备研制

为满足某千兆以太网通讯系统的调试测试要求,研发了一台高速网络数据监测设备,该设备既能监测高速网络数据,又能基于应用系统接口协议实现协议转换,采用分布式状态模型设计,在单设备进行监测时,该设备能达到峰值吞吐率为200Mb/s时,丢包率<0.1%的性能指标。本高速网络数据检测设备包含四个模块——IP地址高速分类模块、协议类型分类模块、协议转SDO模块和用户配置信息处理模块。并且,也搭建了测试系统对检测设备各个模块和总体功能都进行了性能检测,并检测性能达标。

高性价比电脑系统构建方案

近几年,电脑得到很大的发展。基于此,将介绍当前流行的电脑硬件和软件,并将它们有效组合起来,以构建一种高性价比电脑系统。