基于USB3.0的LVDS高速图像记录系统的设计

针对USB2.0在图像数据传输中的局限性,提出了基于USB3.0实现LVDS高速图像数据存储系统的设计方法。设计以FPGA为逻辑控制中心,采用乒乓机制的双片DDR2 SDRAM对高速LVDS图像进行数据缓存、同时以交叉双平面编程方式对图像数据进行存储,最后通过USB3.0接口实现了系统与PC机之间的高速数据通信。实验结果表明,系统能够对LVDS图像以30MByte/s进行高速的存储,存储速率较常规编程方式提高了一倍;系统利用USB3.0接口快速地将Flash存储器中的图像数据上传到PC机中;同时具有输入/输出接口简单、体积小、稳定可靠等优点。     

基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储技术

针对光电跟踪测量系统高精度测量对高帧频、大靶面图像传感器图像数据超高速实时存储的需求,提出基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储方案.该方案采用大容量DDR双列直插内存模组(DIMM)阵列作为存储介质,使用现场可编程门阵列(FPGA)实现DDR模组阵列控制器,在实验中实现数据率为1 000 Mb/s的超高速大容量数据实时存储,且其理论的最高数据存储速率可达1 828 Mb/s.     

基于FPGA的SD卡高速数据存储系统设计与实现

FPGA以其丰富的IO资源和灵活的接口方式,被广泛应用于构建各种类型的数据采集系统。常见的数据采集系统,为了达到较高的数据存取速率,多采用并行FLASH芯片作为数据存储器。这样的设计虽然存取速度高,但是扩容和数据导出并不方便,而且整机成本较高。随着SD卡容量和存取速度的增加,价格的下降,利用SD卡作为数据存储器是一个更加灵活的方案。本文介绍了以FPGA为主控芯片的数据存储系统的设计与实现,采用该方案数据平均写入速率可以达到22MByte/s.     

无线传感器网络节点图像采集存储设计

为了监测和跟踪监控区域内的目标对象,提出了一种基于无线传感器网络节点的设计方案。随着高清图像传输速度越来越快、存储容量不断增大,使得每个节点的数据存储速率成为关键。以FPGA、DSP为控制核心,利用双片选交替双平面技术对混合编帧后的数据进行存储,实现了一种对图像的高速采集,并解决了数据存储速率的问题。通过对系统采集回的数据进行科学分析和图像还原,结果表明该设计能够可靠、有效的实现对图像信息的采集与存储。     

基于Flash存储介质的遥测系统高速存储技术研究

为提高获取数据的容量和可靠性,运载火箭遥测系统、卫星测控系统和卫星有效载荷数传系统等各类遥测系统越来越多地采用存储器实时记录存储遥测数据。针对遥测系统实时存储数据容量大、读写速度快、可靠性要求高和使用环境苛刻等要求,提出采用Flash芯片作为存储介质,通过流水线技术和并行处理技术实现了低速Flash芯片实时可靠存储高速数据的目的,利用无效块管理技术和防误擦除技术提高了高速实时数据存储可靠性。通过对某运载火箭遥测系统记录存储的多次飞行数据分析,该技术能够可靠存储运载火箭在地面测试、主动段飞行、级间分离、再入飞行等各时间段落的1553B总线数据、振动冲击等飞行环境数据以及图像或视频数据,从而为提升运载火箭的飞行能力提供了有力的数据支撑。     

基于PCI-e接口的红外图像实时显示与存储系统设计与实现

为实现红外预警系统中高速图像的实时显示和存储功能,以Xilinx公司的Virtex 5系列FPGA 芯片为核心处理器设计高速红外图像实时显示与存储系统,系统首先通过光纤端口接收高速图像数据,将数据复制后分两路通过PCI-e接口分别发送至控制计算机以进行显示和存储。设计过程中光通信模块与PCI-e通信模块通过FPGA内核实现,不需要额外采用相关控制芯片,从而减少了系统功耗,增强了系统集成性。实验结果表明,通过PCI-e接口实现处理系统与计算机间通信较传统的PCI接口能大幅提高通信速率,采用x1模式时,实际通信速率可达784 MByte／s,满足红外预警系统实时性方面的要求。     

一种高速大容量图像存储装置的关键技术研究

针对高速图像采集存储要求,设计一种高速大容量存储装置。该装置以FPGA为主控芯片,以FPGA内部集成的高速串行收发器Rocket I/O GTP作为图像数据接收单元,通过FPGA控制MCB硬核操作2片DDR2 SDRAM构成兵乓缓存单元,以32片NAND FLASH组成的阵列为存储单元,采用交叉双平面页编程技术对FLASH进行数据存储。实现了对3个速率为50 MB/s的图像通道数据实时采集存储。通过对FLASH阵列中的图像数据进行回读分析,测试结果无误,验证了系统功能的有效性和可靠性。     

新型机载多路音视频记录系统的设计与实现

针对机载多路音视频记录系统的高分辨率、大数据量和高实时性要求,提出一种基于嵌入式平台的实时多路音视频采集、编码和存储系统。该系统采用达芬奇硬件平台实现音视频采集控制及编码,同时采用FPGA完成数据缓存和传输控制,从而实现四路XGA(1024×768@60帧/s)视频、一路PAL(720×576@25帧/s)视频和两路音频的高效实时存储。测试结果表明,该系统稳定可靠,可实现多路音视频的采集、存储功能,图像清晰度高,实时性好,在机载音视频记录领域里可以得到广泛的应用。     

新型高速大容量雷达数据记录器设计

提出了一种新型高速大容量雷达数据记录器的设计。为了将有效速度为59MB/s的雷达回波数据流及时、可靠的存储到记录器中,系统逻辑使用了乒乓缓存技术将其分解为两路速度为29.5MB/s的数据流并分别交叉写入两片Flash,这样大大减轻了单片Flash操作时序的压力。同时单片Flash运用了交错式双平面编程和高效的无效块管理,最大化的提高了芯片的写入速度。此数据记录器已经通过了振动、高低温、电磁兼容和冲击等实验,运行可靠稳定,同时已经交付部队使用。     

基于FPGA的WIM压电式车辆动态称重信号采集系统的设计

为解决汽车动态称重系统中，实现多通道称重传感器信号采集的问题，设计了一款基于“FPGA”的WIM压电式车辆动态称重传感器的多通道高速数据采集系统，该数据采集系统可实现对多车道动态称重传感器信号的同步采集、存储、传输和处理。采用FPGA作为信号采集单元，带有2片2G的高速数据存储SDRAM模块用于多通道的数据存储；采用分辨率为16位，采样率为1Msps的AD采集模块，设计可实现最多16通道的信号采集。上位机系统中搭载嵌入式操作系统，用于完成动态称重的信号处理，其通过PCIe总线可实现与FPGA的数据传输。经过实验验证，该数据采集系统可同步实现16通道，车辆以最高120Km/H时速行驶通过压电式动态称重传感器的信号采集、存储和处理。     

基于SOPC的大容量高速数据存储系统设计

当前的先进动态测试系统往往需要高速高精度的采集前端,如何实现对大量实时数据的高速存储成为研究热点.在此背景下本文提出一种实现大容量高速存储系统的设计方案.存储模块是由NAND Flash存储芯片组成的4X4存储阵列,以FPGA为载体的SOPC系统作为存储模块的控制核心.根据NAND Flash芯片结构特性,采用位扩展和...     

基于FPGA和NAND Flash的存储器ECC设计与实现

针对以NAND Flash为存储介质的高速大容量固态存储器,在存储功能实现的过程中可能出现的错“位”现象,在存储器的核心控制芯片,即Xilinx公司Virtex-4系列FPGA XC4VLX80中,设计和实现了用于对存储数据进行纠错的ECC算法模块。在数据存入和读出过程中,分别对其进行ECC编码,通过对两次生成的校验码比较,对发生错误的数据位进行定位和纠正,纠错能力为1 bit/4 kB。ECC算法具有纠错能力强、占用资源少、运行速度快等优点。该设计已应用于某星载存储系统中,为存储系统的可靠性提供了保证。     

基于FPGA和NAND Flash的嵌入式存储系统设计

为了有效解决恶劣工作环境下对体积有特殊要求的数据存储问题,设计了基于FPGA和NAND Flash的小尺寸嵌入式存储系统。系统选用FPGA为控制核心,以NAND Flash作为存储介质,采用LVDS接口存储和回放数据,通过以千兆网与计算机通信,以文件方式管理数据,并采用坏块管理和ECC技术保证数据完整性。实测表明,该系统具有高带宽、体积小等特点,同时具有实时存储、回放、加载、卸载和管理功能,并可在恶劣环境下稳定工作。     

基于Nand Flash的星载综合数据固态记录系统

在星载平台资源受限条件下,采用以FPGA+CPU为控制核心、Nand Flash为固态存储阵列的系统架构,实现了高速、大容量、高可靠的数据记录.针对传统双Plane操作与并行扩展对存储速度提升有限、芯片使用较多的问题,采用4级流水线方式控制Flash阵列.为解决标准传输协议传输效率低的问题,设计了一种自定义高速串行传输协议.为减缓空间辐射环境对存储数据的影响,采用了三模冗余、配置回读与部分重构等容错机制.对所提出系统进行的实验验证结果表明,该星载记录系统存储容量达36 Tbit,记录与回放速度分别达到16 Gbit/s与8 Gbit/s,传输误码率为10-12,传输包效率为96.7％,可作为通用存储系统以满足航天应用需求.     

高速大容量FLASH存储系统设计

介绍所设计的高速、大容量存储卡的组成机制和系统实现方案.采用固态存储芯片FLASH(闪存)为存储介质,FPGA(现场可编程门阵列)为存储阵列的控制核心,针对外部高速数据的输入,引入了多级流水和冗余校验技术,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存储器对高速实时数据的可靠存储.另外,通过USB和CPCI接口,可以同主机进行良好的数据通信.     

机载TDI CCD相机高速图像实时存储系统

介绍了用于一种机载TDI CCD相机的高速图像实时存储系统的设计方案。系统中CCD相机图像数据经过数据缓存器缓存后传递给DMA控制器,再经过SCSI协议控制器写入SCSI硬盘中。利用VHDL语言对FPGA芯片编程实现主控制器和DMA控制器功能,从而协调SCSI协议处理器实现数据的存储。经过实验验证,该系统能够满足机载TDI CCD相机的高速图像实时存储要求。     

基于FPGA与USB 2.0接口的红外图像采集系统设计

以FPGA为核心处理器,完成了中波热像仪输出红外图像的实时采集与存储系统设计。系统主要由USB固件程序、FPGA控制程序和上位机软件组成,通过对工作在Slave FIFO 模式下的USB2.0接口芯片CY7C68013A内部FIFO进行控制,实现了USB接口的高速数据传输。应用结果表明,该系统具有数据传输速度快、采集数据准确等特点。     

嵌入式远程视频监控系统的设计与实现

以S3C2410嵌入式处理器为核心,通过嵌入式多任务操作系统Linux采集摄像头视频数据,视频数据经JPEG算法压缩后通过网络实现远程传输。系统硬件主要包括CPUS3C2410、2片16Mx16型号为K4S561632C的SDRAM内存和16MByte型号为E28F128J3A150的NOR Flash固态存储器。系统软件设计主要包括构建ARM-Linux嵌入式软件平台．视频图像采集、压缩和网络传输的实现。实验表明,该设计达到预期目标,满足系统实时性要求,与传统PC机的监控系统相比,体积和成本分别减少75％和60％以上。     

基于NAND FLASH的高速大容量存储系统设计

为了解决目前记录系统容量小、存储速度低的问题,采用性能优良的固态NAND型FLASH为存储介质,大规模集成电路FPGA为控制核心,通过使用并行处理技术和流水线技术实现了多片低速FLASH对高速数据的存储,提高了整个系统的存储容量和存储速度。针对FLASH内部存在坏块的自身缺陷,建立一套查询、更新和屏蔽坏块的处理机制,有效的提高了数据存储的可靠性。     

高速大容量固态存储系统的设计

大容量存储系统是高速数据采集和其他应用中非常重要的一个组成部分,主要包括存储器控制和数据存储。本文通过使用FPGA(现场可编程门阵列)成功地实现了数据采集过程中相对低速的Flash存储器对高速和超高速实时数据的存储。FPGA既可作为高速输入数据传输到Flash中间的缓存,又可实现对存储器的读写、擦除等操作时序的控制。该设计已在应用电路中得到了验证。文章最后给出了所测电路板在逻辑分析仪上观察的数据和仿真的部分结果。