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基于FPGA的SATA图像采集系统的设计与实现
1
作者 王振 黄春平 陈威威 《电子测量技术》 北大核心 2025年第14期26-34,共9页
本文设计并实现了一个基于FPGA的高速图像采集与存储系统,旨在解决高速图像数据采集和存储过程中的性能瓶颈。系统通过Camera Link接口接收高速图像数据,并利用FPGA实现SATA协议控制器以高效稳定地存储至SATA硬盘。图像采集模块采用Xili... 本文设计并实现了一个基于FPGA的高速图像采集与存储系统,旨在解决高速图像数据采集和存储过程中的性能瓶颈。系统通过Camera Link接口接收高速图像数据,并利用FPGA实现SATA协议控制器以高效稳定地存储至SATA硬盘。图像采集模块采用Xilinx FPGA内置的LVDS收发器及特定原语(如IDELAYE3和ISERDESE3)直接处理Camera Link协议,取代传统专用芯片。在MicroBlaze中设计了一个轻量级文件系统,以实现SATA控制器的配置和数据流的控制。通过集成以太网模块,系统能够实时导出数据至上位机。开发了C#上位机软件,提供可视化的文件系统界面,用于管理和监控磁盘及文件操作。实验验证表明,SATA控制器实现了高达504.8 MB/s的写入速率和542.0 MB/s的读取速率。在400 MB/s的数据采集速率下,系统表现出了优异的性能和可靠性,适用于高性能图像采集与存储应用。 展开更多
关键词 FPGA 图像采集 sata 高速存储 文件系统
原文传递
一种支持快速流控的SAS-SATA传输设计方法
2
作者 昂扬 黄正峰 +3 位作者 王芳慧 郭二辉 田伟 鲁迎春 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期482-486,494,共6页
针对在服务器领域中使用串行连接SCSI接口(serial attached small computer system interface,SAS)硬盘存储冷数据面临的高成本问题,文章设计一种基于串行ATA(serial advanced technology attachment,SATA)协议与SAS协议的数据传输方法S... 针对在服务器领域中使用串行连接SCSI接口(serial attached small computer system interface,SAS)硬盘存储冷数据面临的高成本问题,文章设计一种基于串行ATA(serial advanced technology attachment,SATA)协议与SAS协议的数据传输方法SATA Bridge,动态地实现SAS与SATA之间的数据传输。该方法通过一种快速响应的流控机制,可在4个时钟周期后完成数据传输的响应,大幅度缓解数据帧接收端的数据容纳压力,并支持在12.0 Gib/s与1.5 Gib/s的最大速率差下实现数据传输。在VCS、Verdi上通过通用验证方法学(universal verification methodology,UVM)和SystemVerilog对该方法进行验证,同时进行逻辑综合和形式验证,结果表明SATA Bridge方法可行,最后通过布局布线得到SATA Bridge方法的整体布局。文章提出的数据传输方法对SAS-SATA桥接芯片的设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 sata 3.0协议 SAS 3.0协议 桥接芯片 流控 速率协商
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基于SATA设备端数据传输层安全控制器设计
3
作者 许博文 于哲 +2 位作者 韩林 陈方 聂凯 《电子器件》 2025年第6期1248-1254,共7页
为了满足数据存储领域不断提出的更高效、更安全的实际需求,区别于主机与设备之间利用物理层进行桥接的做法,通过解析SATAⅢ协议内容提出了一种在传输层内部加入加解密模块的设备端控制器设计方案。在不影响原有协议进行的基础上适配SM... 为了满足数据存储领域不断提出的更高效、更安全的实际需求,区别于主机与设备之间利用物理层进行桥接的做法,通过解析SATAⅢ协议内容提出了一种在传输层内部加入加解密模块的设备端控制器设计方案。在不影响原有协议进行的基础上适配SM4商密算法对硬盘中的数据进行加解密。仿真测试结果分析证明了在传输层架构内配置加解密模块的可行性,该设计方案为当前硬件存储设备提供了新的加解密策略,进一步提升了硬件存储的安全性。 展开更多
关键词 sataⅢ 传输层 加密 设备端 SM4
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基于SATA的嵌入式高速大容量数据存储系统设计 被引量：12
4
作者 叶朝锋 黄松岭 +2 位作者 徐云 童允 袁燕岭 《电测与仪表》 北大核心 2008年第2期41-44,共4页
在高清晰油气管道检测等应用场合,需要快速存储大量数据,使用传统的传输总线和Flash存储器已经难以满足要求,为了解决这个问题,本文介绍了一种应用于嵌入式系统中、基于SATA接口的高速大容量数据存储系统的设计。本设计基于高速SATA接... 在高清晰油气管道检测等应用场合,需要快速存储大量数据,使用传统的传输总线和Flash存储器已经难以满足要求,为了解决这个问题,本文介绍了一种应用于嵌入式系统中、基于SATA接口的高速大容量数据存储系统的设计。本设计基于高速SATA接口技术,以高速DSP为微控制器,以大容量电子盘为存储介质。本设计的存储速度可以达到32Mbit/s,存储容量高达120GByte,很好地解决了嵌入式检测系统中大量数据的快速存储问题。 展开更多
关键词 sata DSP 电子盘 高速数据存储 FAT32
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基于SATA的嵌入式直接存储系统 被引量：9
5
作者 王超 刘伟 张德聪 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第12期232-235,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 sata协议 多通道 直接存储 嵌入式系统 存储带宽 现场可编程门阵列
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基于RocketIO的SATA物理层实现 被引量：8
6
作者 杨佳朋 张刚 郝敏 《电视技术》 北大核心 2013年第3期70-72,77,共4页
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。
关键词 ROCKET IO sata协议 高速串行传输
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嵌入式SATA存储系统的研究 被引量：4
7
作者 陈晓东 苏宛新 王化龙 《电子技术应用》 北大核心 2008年第4期28-30,共3页
新兴的SATA技术为高速、便携、高性价比的嵌入式硬盘存储系统的研制提供了保障。将SATA2.5协议写到Virtex-5FPGA内部,通过GTP收发器实现高速串行数据传输与存储,可以突破PCI接口的瓶颈,使系统具备高速、实时、便携和海量存储等特点。
关键词 sata VIRTEX-5 FPGA 硬盘存储 嵌入式系统
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一种应用于SATA硬盘的物理隔离卡的设计与实现 被引量：3
8
作者 黄霄 肖翔 +1 位作者 焦程波 张晓娟 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第10期130-133,136,共5页
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。
关键词 双硬盘物理隔离卡 PCI总线 扩展ROM技术 sata协议
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SATA2.0控制器的设计与实现 被引量：3
9
作者 陈杰 张伟 张顺生 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第A01期25-26,32,共3页
SATA2.0传输标准以速度高、抗干扰等优点而成为高速大容量存储介质硬盘的数据传输标准。由于主机端是软件控制,导致以FPGA为代表的部分电子系统鉴于上述原因而无法使用SATA2.0硬盘作为数据存储介质。对上述问题展开研究,针对FPGA开发中... SATA2.0传输标准以速度高、抗干扰等优点而成为高速大容量存储介质硬盘的数据传输标准。由于主机端是软件控制,导致以FPGA为代表的部分电子系统鉴于上述原因而无法使用SATA2.0硬盘作为数据存储介质。对上述问题展开研究,针对FPGA开发中对数据的存储需求并结合最新的高速串行收发器设计了一款基于FPGA的SATA2.0控制器。经测试该设计能够准确读取设备端数据,具有良好工作的稳定性。 展开更多
关键词 RocketI/O 控制器 sata2.0协议 LBA扇区地址
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基于FPGA的SATA主机端控制器链路层发送模块设计 被引量：1
10
作者 张庆顺 刘赞 +1 位作者 郭宝增 张锁良 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期218-224,共7页
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、... 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. 展开更多
关键词 FPGA ATA协议 sata协议 主机端控制器
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基于SATA接口的RAID5编解码器芯片实现 被引量：1
11
作者 叶波 李天望 罗敏 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期623-626,共4页
设计了一个基于SATA接口的RAID5编解码控制器芯片,采用左对称奇偶校验技术,支持1个磁盘失效情况下的数据恢复。包括数据编码解码、校验生成、校验重建、SATA控制器接口和ARM接口等;支持3～8路独立通道的磁盘阵列和3.0Gb/s的高速SATA数... 设计了一个基于SATA接口的RAID5编解码控制器芯片,采用左对称奇偶校验技术,支持1个磁盘失效情况下的数据恢复。包括数据编码解码、校验生成、校验重建、SATA控制器接口和ARM接口等;支持3～8路独立通道的磁盘阵列和3.0Gb/s的高速SATA数据传输,最大磁盘存储利用率达87.5%。采用TSMC0.13μm工艺流片,芯片逻辑部分规模约6.8万门,可应用于各种存储管理系统。 展开更多
关键词 RAID5 编码解码 磁盘 sata
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SATA3.0协议物理层握手模块设计与验证 被引量：6
12
作者 吴从中 但德东 刘盛中 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期604-608,共5页
SATA3.0协议因为传输速度快、抗干扰能力强等优点成为面向未来的高速大容量硬盘数据传输标准。文章在Xilinx Virtex-5系列FPGA硬件平台上,通过配置高速串行IO-GTX,调整OOB信号的占空比以适应SATA3.0OOB信号时序要求,实现了OOB信号的产... SATA3.0协议因为传输速度快、抗干扰能力强等优点成为面向未来的高速大容量硬盘数据传输标准。文章在Xilinx Virtex-5系列FPGA硬件平台上,通过配置高速串行IO-GTX,调整OOB信号的占空比以适应SATA3.0OOB信号时序要求,实现了OOB信号的产生与检测。在分析主机与设备物理层握手过程的基础上,创建了系统的状态机模型,并设计了系统的GTX闭环测试和OOB信号状态机测试的测试方案。测试结果验证了模型的正确性,实现了主机与设备的握手过程,为SATA3.0接口的固态硬盘开发奠定基础。 展开更多
关键词 sata3 0协议 带外技术 GTX闭环测试 物理层握手 测试方案
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基于VxWorks的大容量SATA电子盘驱动实现 被引量：6
13
作者 肖忠炳 吴林峰 任金牛 《航空电子技术》 2012年第1期39-41,共3页
本文讲述了大容量SATA电子盘在VxWorks操作系统中的驱动设计过程。介绍了硬件系统组成,描述了VxWorks中SATA电子盘设备的驱动流程,MPC8377 CPU自带SATA控制器的配置和大容量电子盘的配置,以及文件系统的建立过程。
关键词 VXWORKS 大容量 sata 驱动 MPC
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IDE驱动程序分析及SATA驱动程序移植 被引量：1
14
作者 洪承煜 杨尚琴 《计算机系统应用》 2014年第1期140-143,44,共5页
SATA硬盘已经是目前多媒体应用中被广泛使用的存储介质,而有些多媒体产品的Linux版本中,并不支持SATA驱动框架.本文通过对Linux下IDE驱动框架及其相关的Linux驱动代码的分析,提供了一种在IDE驱动程序框架下移植SATA驱动程序的方法.最后... SATA硬盘已经是目前多媒体应用中被广泛使用的存储介质,而有些多媒体产品的Linux版本中,并不支持SATA驱动框架.本文通过对Linux下IDE驱动框架及其相关的Linux驱动代码的分析,提供了一种在IDE驱动程序框架下移植SATA驱动程序的方法.最后以SiI3512为例,介绍了SATA驱动程序的移植过程.对于其它此类系统的移植具有很好的借鉴作用. 展开更多
关键词 LINUX驱动 IDE sata驱动移植
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基于高性能安全存储芯片的SATA通路验证 被引量：5
15
作者 常琳琳 于哲 +1 位作者 周舜民 韩林 《计算机系统应用》 2023年第5期338-343,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 UVM SOC sata数据传输协议 sata通路 C固件
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基于FPGA的SATAⅢ控制器的实现 被引量：3
16
作者 牛戴楠 李江涛 周仟 《雷达与对抗》 2012年第3期22-25,共4页
根据SATAⅡ协议与SATAⅢ协议的不同,分别从物理层、链路层和传输层详细讨论了基于FPGA的SATAⅢ协议的实现,成功实现了控制器与支持SATAⅢ协议的SSD硬盘之间的通信。
关键词 FPGA sataⅢ协议 控制器
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基于RAID-5的SATA磁盘阵列控制芯片设计
17
作者 叶波 江金光 +1 位作者 李天望 罗敏 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期697-700,704,共5页
设计了一个基于RAID-5接口的多通道SATA磁盘阵列控制芯片。该芯片提供一个点到点的高速数据传输的接口,包括RAID-5接口控制器、SATA控制器以及ARM接口等,并具有多种传输模式,支持8路独立通道的磁盘阵列。该设计解决了SATA和RAID-5之间... 设计了一个基于RAID-5接口的多通道SATA磁盘阵列控制芯片。该芯片提供一个点到点的高速数据传输的接口,包括RAID-5接口控制器、SATA控制器以及ARM接口等,并具有多种传输模式,支持8路独立通道的磁盘阵列。该设计解决了SATA和RAID-5之间的高效协同处理问题,减少了多个磁盘阵列数据存取过程中处理器的参与程度,节约了处理器的资源,同时使RAID-5编解码器仅需使用最少的内存空间来存放中间数据,大大提高了RAID-5的并行处理能力和效率,充分发挥了RAID-5和SATA相结合的优势,其最高突发数据传输速率可达3 Gb/s。采用TSMC 0.13μm工艺流片,芯片数字部分规模约86万门,可应用于各种存储管理系统。 展开更多
关键词 sata RAID-5 接口电路 磁盘阵列
原文传递
基于VxWorks 6.6系统的SATA控制器驱动技术研究 被引量：4
18
作者 毛晓梅 《工业控制计算机》 2013年第11期129-130,133,共3页
针对VxWorks 6.6操作系统下无法支持SATA接口的问题,提出了一种基于SATA控制器的驱动软件设计方法,该方法采用VxBus的驱动框架结构,支持AHCI模式、支持高速传输的NCQ技术,从而保证了SATA控制器功能的充分发挥。描述了基于SATA控制器驱... 针对VxWorks 6.6操作系统下无法支持SATA接口的问题,提出了一种基于SATA控制器的驱动软件设计方法,该方法采用VxBus的驱动框架结构,支持AHCI模式、支持高速传输的NCQ技术,从而保证了SATA控制器功能的充分发挥。描述了基于SATA控制器驱动软件的主要设计思路和实现过程,该设计已经应用于嵌入式通信领域,并取得了良好的效果。 展开更多
关键词 VXWORKS 6 6 sata控制器 VxBus架构 AHCI NCQ
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SATA线材全自动剥皮分线铆压机设计 被引量：2
19
作者 胡旭兰 《机械工程师》 2016年第2期156-159,共4页
针对国内SATA线材加工自动化程度低、易剥伤芯线、铆压一致性差、良品率低、生产效率低下、生产成本较高等技术缺陷与不足,设计了一种SATA线材全自动剥皮分线铆压机。介绍了SATA线材全自动剥皮分线铆压机的总体布局、机械系统的结构设... 针对国内SATA线材加工自动化程度低、易剥伤芯线、铆压一致性差、良品率低、生产效率低下、生产成本较高等技术缺陷与不足,设计了一种SATA线材全自动剥皮分线铆压机。介绍了SATA线材全自动剥皮分线铆压机的总体布局、机械系统的结构设计与动作原理,介绍了机床的控制要求及基于PLC的控制系统的硬件方案设计。生产实践证明:SATA线材全自动剥皮分线铆压机操作简单、调整方便;自动化程度高,双工位设计且一机多用途,生产效率高;工程PLC控制,机器性能稳定,良品率高,性价比优良。在SATA线材剥皮、分线与端子铆压技术领域得到了广泛应用。 展开更多
关键词 sata线材全自动剥皮分线铆压机 总体布局 机械系统 结构设计 动作原理 控制系统
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基于VxWorks的安全SATA存储驱动设计与研究
20
作者 徐欣 赵伟丽 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2017年第4期30-35,共6页
为了保证VxWorks6.9操作系统下硬盘数据的安全,提出通过在SATA硬盘驱动程序中对数据进行加解密来实现加密写入和解密读出的功能.基于VxBus驱动架构阐述了安全驱动开发的基本过程,通过对底层读写函数的研究,分析了在其中实现加解密的可行... 为了保证VxWorks6.9操作系统下硬盘数据的安全,提出通过在SATA硬盘驱动程序中对数据进行加解密来实现加密写入和解密读出的功能.基于VxBus驱动架构阐述了安全驱动开发的基本过程,通过对底层读写函数的研究,分析了在其中实现加解密的可行性,并针对LWR快速硬盘加密算法的缺陷提出了基于混沌序列的改进算法.通过实验证明了改进的加解密算法能够提高安全系数和加解密速度,符合驱动中对加解密算法速率的要求.最后将该系统移植在Xilinx公司的ZC_702开发板上,通过硬盘读写测试验证了具有加解密模块的SATA驱动在实现其安全存储功能的同时,对硬盘的读写速度影响较小. 展开更多
关键词 VXWORKS sata驱动 读写函数 混沌序列 加解密
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