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存储系统

存储系统是指计算机中由存放程序和数据的各种存储设备、控制部件及管理信息调度的设备(硬件)和算法(软件)所组成的系统。[1]
  • 基于FPGA的磁盘阵列控制器的硬件设计与实现.rar

    随着存储技术的迅速发展,存储业务需求的不断增长,独立的磁盘冗余阵列可利用多个磁盘并行存取提高存储系统的性能。磁盘阵列技术采用硬件和软件两种方式实现,软件RAID(Redundant Array of Independent Disks)主要利用操作系统提供的软件实现磁盘冗余阵列功能,对系统资源利用率高,节省成本。硬件RAID将大部分RAID功能集成到一块硬件控制器中,系统资源占用率低,可移植性好。 分析了软件RAID的性能瓶颈,使用硬件直接完成部分计算提高软件RAID性能。针对RAID5采用FPGA(Field Programmable Gate Array)技术实现RAID控制器硬件设计,完成磁盘阵列启动、数据缓存(Cache)以及数据XOR校验等功能。基于硬件RAID的理论,提出一种基于Virtex-4的硬件RAID控制器的系统设计方案:独立微处理器和较大容量的内存;实现RAID级别迁移,在线容量扩展,在线数据热备份等高效、用户可定制的高级RAID功能;利用Virtex-4内置硬PowerPC完成RAID服务器部分配置和管理工作,运行Linux操作系统、RAID管理软件等。控制器既可以作为RAID控制卡在服务器上使用,也可作为一个独立的系统,成为磁盘阵列的调试平台。 随着集成电路的发展,芯片的体积越来越小,电路的布局布线密度越来越大,信号的工作频率也越来越高,高速电路的传输线效应和信号完整性问题越来越明显。RAID控制器属于高速电路的范畴,在印刷电路板(Printed Circuit Block, PCB)实现时分别从叠层设计、布局、电源完整性、阻抗匹配和串扰等方面考虑了信号完整性问题,并基于IBIS(I/O Buffer Information Specification)模型进行了信号完整性分析及仿真。

    标签: FPGA 磁盘阵列 控制器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:jeffery

  • 基于ARM的声学海流剖面仪信号模拟器研制及回波信号处理

    随着海洋勘测技术的发展,研制高性能的海洋测流仪器越来越重要。多普勒声学海流剖面仪就是一种非常重要的用来测量海流速度的仪器。在调试多普勒声学海流剖面仪的过程中,多普勒声学海流剖面仪信号模拟器是很重要的设备,它是数字模拟技术与多普勒声学技术相结合的产物,它通过模拟的方法产生声学海流剖面仪回波信号,以便在不具备实际海洋情况的条件下,可以在实验室环境中对声学海流剖面仪的样机进行系统调试。在此情况下,本文研制了一种声学海流剖面仪信号模拟器,并对声学海流剖面仪回波信号接收过程中使用的算法进行了研究。 本文首先比较了多普勒声学海流剖面仪的发射信号与接收信号之间的关系,分析了产生多普勒频移的原因。选用直接数字频率合成技术(DDS)生成多普勒声学海流剖面仪调试所需要的回波信号o DDS技术克服了传统信号源的频率精度不高和频率不稳等问题。本文选用专用DDS芯片AD9833来实现回波信号的产生,利用ARM嵌入式技术对输出信号进行控制。 信号模拟器以S3C2410处理器为核心构建了硬件平台,采用核心板与扩展板相结合的硬件结构。核心板主要包括了存储系统、网络接口和各种通讯接口。其主要功能是存储大量数据信号和通讯功能;扩展电路包括了16路DDS信号输出及信号调理电路,可以通过软件来配置16路信号相应的工作状态及选择信号输出形式。硬件设计预留了一定数量的I/O接口以备将来扩展之用。 建立嵌入式Linux开发环境;并分析BootLoader启动机制,移植VIVI;通过配置内核相关文件,移植Linux2.4.18内核到模拟器系统;编写16路DDS的驱动程序;设计了模拟器的上位机通讯程序及用应程序;对系统进行了软硬件调试,调试结果表明模拟器完全能够模拟声学海流剖面仪的回波信号。 最后,结合回波信号形式,采用基带解调、复相关等技术对接收回波信号所使用的算法进行了研究,估算出多普勒频移,配合了调试海流剖面仪样机工作的进行。该模拟器不但可以模拟回波信号,还可以作为发射信号来用,大大提高了模拟器的实用性。关键词:声学海流剖面仪;S3C2410; AD9833;嵌入式Linux;回波信号

    标签: ARM 声学 信号模拟器 信号处理

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:prczsf

  • ARM处理器和FPGA在数据传输中的应用与研究

    随着对高处理能力、网络通信、实时多任务,超低功耗这些需求的增长,传统8位处理器已经不能满足新产品的要求了,高端嵌入式处理器已经得到了普遍的重视和应用.ARM是目前嵌入式领域应用最广泛的RISC微处理器结构,该文研究了基于ARM处理器的嵌入式系统的开发,介绍了利用一款ARM微处理器和FPGA设计的四路E1中继板卡的硬件结构和工作原理,并在这个硬件平台上进行软件开发的过程.该四路E1收发器能够提供四条E1链路,把带宽从2Mbps提高到8Mbps,能够同时负载120个用户的通信,解决了数字环路系统中卡槽数目限制的问题.目前,建立在G. 703基础上的El接口在分组网、帧中继网、GSM移动基站及军事通信中得到广泛的应用,传送语音信号、数据、图像等业务.文中首先分析了当前数字环路系统的发展现状和趋势,随着网络通信的用户数目及信息量的猛增,拓宽数据传输的通道是一项研究热点,这是开发四路E1收发器的一个目的.接着叙述了数字环路系统的结构和工作原理,即四路E1收发器的应用环境,着重介绍了四路E1板卡在整个系统中所扮演的角色和嵌入式处理器ARM的体系结构和特点,鉴于数据传输中对时钟的要求比较严格,该文还介绍了FPGA技术,应用它主要是为系统提供各个精确的时钟.然后,在分析了四路E1收发器的工作原理和比较了各类处理器特点的基础上,提出了四路E1收发器的硬件设计,分别介绍了时钟模块、系统接口电路、存储系统模块、四通道E1合成器模块、CPU模块以及时隙交换模块.接着,在研究分析了G.703和G.704等通信协议后,再根据系统要求提出了四路E1收发器的软件设计.先介绍了实时操作系统RTXC,详细阐述了ARM处理器启动代码程序的设计,然后给出了在此操作系统下软件设计的整体结构,分四个任务分别阐述此软件功能,其中详细介绍了信令处理模块、接口中断处理模块、系统运行监测模块和RC消息LC消息处理模块.最后介绍了软件和硬件的调试方法以及设计过程中的调试开发过程,整个系统设计完成后,经过反复调试、测验已达到了预期的效果,现正投入使用中.

    标签: FPGA ARM 处理器 中的应用

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:梦雨轩膂

  • 计算机组成实验平台的设计与实现

    《计算机组成原理》是计算机系的一门核心课程。但是它涉及的知识面非常广,内容包括中央处理器、指令系统、存储系统、总线和输入输出系统等方面,学生在学习该课程时,普遍觉得内容抽象难于理解。但借助于该计算机组成原理实验系统,学生通过实验环节,可以进一步融会贯通学习内容,掌握计算机各模块的工作原理,相互关系的来龙去脉。 为了增强实验系统的功能,提高系统的灵活性,降低实验成本,我们采用FPGA芯片技术来彻底更新现有的计算器组成原理实验平台。该技术可根据用户要求为芯片加载由VHDL语言所编写出的不同的硬件逻辑,FPGA芯片具有重复编程能力,使得系统内硬件的功能可以像软件一样被编程,这种称为“软”硬件的全新系统设计概念,使实验系统具有极强的灵活性和适应性。它不仅使该系统性能的改进和扩充变得十分简易和方便,而且使学生自己设计不同的实验变为可能。计算机组成原理实验的最终目的是让学生能够设计CPU,但首先,学生必须知道CPU的各个功能部件是如何工作,以及相互之间是如何配合构成CPU的。因此,我们必须先设计出一个教学用的以FPGA芯片为核心的硬件平台,然后在此基础上开发出VHDL部件库及主要逻辑功能,并设计出一套实验。 本文重点研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系统,由于VHDL的高标准化和硬件描述能力,现代CPU的主要功能如计算,存储,I/O操作等均可由VHDL来实现。同时设计实验内容,包括时序电路的组成及控制原理实验、八位运算器的组成及复合运算实验、存储器实验、数据通路实验、浮点运算器实验、多流水线处理器实验等,这些实验形成一个相互关联的系统。每个实验先由教师讲解原理及原理图,学生根据教师提供的原理图,自己用MAX+PLUSII完成电路输入,学生实验实际上是编写VHDL,不需要写得很复杂,只要能调用接口,然后将程序烧入平台,这样既不会让学生花太多的时间在画电路图上,又能让学生更好的理解每个部件的工作原理和工作过程。 论文首先研究分析了FPGA硬件实验平台,即实验系统的硬件组成。系统采用FPGA-XC4010EPC84,62256CPLD以及其他外围芯片(例如74LS244,74LS275)组成。根据不同的实验要求,规划不同实验控制逻辑。用户可选择不同的实验逻辑,通过把实验逻辑下载到FPGA芯片中构成自己的实验平台。 其次,论文详细的阐述了VHDL模块化设计,如何运用VHDL技术来依次实现CPU的各个功能部件。VHDL语言作为一种国际标准化的硬件描述语言,自1987年获得IEEE批准以来,经过了1993年和2001年两次修改,至今已被众多的国际知名电子设计自动化(EDA)工具研发商所采用,并随同EDA设计工具一起广泛地进入了数字系统设计与研发领域,目前已成为电子业界普遍接受的一种硬件设计技术。再次,论文针对实验平台中遇到的较为棘手的多流水线等问题,也进行了深入的阐述和剖析。学生需要什么样的实验条件,实验内容及步骤才能了解当今CPU所采用的核心技术,才能掌握CPU的设计,运行原理。另外,本论文的背景是需要学生熟悉基本的VHDL知识或技能,因为实验是在编写VHDL代码的前提下完成的。 本文在基于实验室的环境下,基本上较为完整的实现了一个基于FPGA的实验平台方案。在此基础上,进行了部分功能的测试和部分性能方面的分析。本论文的研究,为FPGA在实际系统中的应用提供研究思路和参考方案。论文的研究结果将对FPGA与VHDL标准的进一步发展具有重要的理论和现实意义。

    标签: 计算机组成 实验

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:小强mmmm

  • 《单片机原理与应用》教学大纲--周美娟

    教学内容本课程以MCS-51系列单片机为基本内容,介绍8051的内核结构、工作原理、面向用户的特性、指令系统、程序设计以及常用的外围芯片;叙述单片机存储系统设计、输入/输出接口设计、A/D、D/A转换技术和中断系统的设计和应用;讨论用户系统软、硬件的设计方法,介绍MCS-51系列单片机中独具特色的新型兼容机以及新增特性,并适时介绍单片机的发展趋势。

    标签: 单片机原理 教学大纲

    上传时间: 2013-10-30

    上传用户:Yue Zhong

  • 基于NIOS II 的SD卡读写控制设计

    为了实现对嵌入式系统中大量数据存储的需求,提出了一种基于NIOS II的SD卡存储系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该存储系统使用SPI模式对SD卡进行读写访问,SPI时序由NIOS II的GPIO模拟产生。将本设计读取的SD卡的数据与WinHex软件读取的SD卡的数据进行比较表明两者结果一致,达到了设计要求。

    标签: NIOS II SD卡读写 控制设计

    上传时间: 2013-10-11

    上传用户:ve3344

  • TMS-S231-512G

    致力于提供高速信号处理解决方案的北京拓目科技有限公司(Beijing Topmoo Tech Co. Ltd)在2011年推出基于FLASH阵列存储的高端固态存储产品TMS-F231-160G之后,近日宣布推出其入门级固态存储产品TMS-S231-512G。 在容量选择上,TMS-F231-160G可以通过更换PIN2PIN的FLASH芯片而达到扩容目的,但是SLC FLASH成本高居不下,在目前高速发展的工业相机领域,难以推广普及。为了推动高速工业相机存储市场的发展,拓目科技发布了基于SATA接口的SSD盘存储系统TMS-S231-512G,随着消费电子的发展,SSD的单盘容量不断的扩大,价格不断的降低,必然能使TMS-S231-512G得到广泛的应用。 “TMS-S231-512G是一款专门针对航空拍摄、工业照相、汽车碰撞实验等需要高速图像采集、存储的场合而开发的固态存储设备”拓目科技产品经理Lemon Chan介绍道,“该产品的单盘存储容量最高可达512GB,单盘存储带宽则最高可达250MB/s,在该带宽支持条件下,TMS-S231-512G最高能支持1280x1024@200fps的连续拍照模式,几乎适用于所有需要高速图像采集的场合”。 “目前,Camera Link接口在航空相机、工业相机等领域得到广泛应用。与此同时,TMS-S231-512G板载两个SFP光纤接口,最高可支持5Gbps的有效数据吞吐率。”拓目科技研发总监Steven Wu介绍道,“除了硬件板卡以外,拓目科技还提供一整套完整的客户端解决方案,以方便客户能够轻易地对设备进行管控,同时方便客户对记录下来的数据进行预览、下载等操作”。 “与国外同类产品相比,TMS-S231-512G除了大容量、高带宽等优点以外,另一大优势在于其极强的可定制性。TMS-S231-512G从硬件设计到软件开发,所有的核心技术都由拓目科技研发团队自主开发,相比于国外同类产品,拓目科技无论在产品的可定制性还是售后技术支持方面,都具有较大的优势”Steven Wu补充道。 同时,该款产品所有器件均采用工业级宽温芯片,温度、振动等环境适应性试验均已顺利通过,能最大程度地保证产品在恶劣环境下的可靠性。 TMS-S231系列产品特点 1, 采用业界领先的掉电保护技术,令您的数据安全无忧 2, 性能卓越,拥有单盘高达250MB/s的写带宽 3, 单盘64GB~512GB大容量可选,存储容量大小也可以根据用户需求定制 4, 支持Camera Link视频输入接口 5, 支持DVI显示接口 6, 支持SFP光纤接口 7, 支持2个SSD盘 8, 支持1个千兆以太网口 9, 满足各种恶劣环境应用要求,能在高温度、多灰尘、高海拔、强振动等应用场合下正常使用 TMS-S231采用12V电源适配器供电,功耗小于10W,TMS-S231集成度非常高,产品体积仅为260mm x 180mm x 45mm,如上图所示。TMS-S231现已进入大批量生产阶段并随时接受客户试用申请与订货。

    标签: TMS-S 231 512

    上传时间: 2013-11-12

    上传用户:a155166

  • 1) 问题描述:建立一个仓库管理程序

    1) 问题描述:建立一个仓库管理程序,可以按顺序和货物名称查询仓库存储情况,也可以增加或删除货物以及建立新的仓库存储系统

    标签: 仓库管理 程序

    上传时间: 2014-01-02

    上传用户:集美慧

  • 超级市场中

    超级市场中,有的时候需要保存购买者的名称、电话号码、地址信息,以方便进行送货上门、订购服务。 电话号码目录是拥有大量数据的存储库,提供有关个人和组织的信息,简易的电话号码存储系统可以采用C语言来实现,并且这些信息可以保存在磁盘文件上。 随着新订户的加入、一些老订户的删除以及其他订户数据的改变,必须经常地更新目录。除了添加、删除、修改操作外,还可以查询现有的数据。

    标签: 超级

    上传时间: 2015-05-16

    上传用户:lmeeworm

  • 操作系统课内实验部分

    操作系统课内实验部分,第3章,存储系统的java实现。

    标签: 操作系统 实验

    上传时间: 2013-12-22

    上传用户:zsjinju