ABBDCSAC800M模块PM860AK01PM860AK01-eAABBDCSAC800M模块PM860AK01PM860AK01-eAABBDCSAC800M模块PM860AK01PM860AK01-eA-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------高速数据采集系统目前已在雷达、声纳、图像处理、语音识别、通信、瞬态信号测试等领域得到广泛应用。它的关键技术是高速ADC技术、数据存储与传输技术和抗干扰技术。当大量的高速实时数据经过模数转换后，必须高速存储，多通道高采样率的数据采集系统会产生巨大的数据流。这样就需要高速大容量的存储板将数据存储起来，然后再读回计算机进行处理。基于以上原因，本文设计了可以同时存储两通道采样数据的大容量存储板，板中采用了64片Samsung公司的高速大容量存储器K9F2G08UOM，使整块板卡的存储容量达到128Gbit。采用FPGA作为控制器，通过标准的CPCI工控机箱操作存储板，并通过CPCI总线将存储板上的数据高速读回计算机，提高了读取数据的速度。2K9F2G08UOM简介NORFlash和NANDFlash是目前市场上的两种主要的非易失性闪存技术，本设计的目的是为了高速存储大容量的数据，因此，选择NAND型K9F2G08U0M存储器。它的存储容量是2Gbit，8位位宽，页大小为2048×8bit，每块由64页组成，共有2048块。每页带有64×8bit的空闲存储区，共有8192K×8bit的空闲存储区。页编程的典型时间为300μs，最大页编程时间为700μ8。页内连续最小访问时间为30ns／Byte，即数据写入Flash数据寄存器的速度可达33MB／s。但是单页数据的典型编程速度为2048／300μs=6.8MB／s，最慢的编程速度为2048／700μs=2.9MB／s。块擦除的典型时间为2ms。K9F2G08U0M具有硬件数据保护功能，即在电源上电、掉电期间关闭编程／擦除操作。K9F2G08U0M内部写控制器使得所有的编程和擦除操作自动进行，片内包含一个页(2048+64字节)的数据寄存器，读写过程中始终是将存储单元数据或外部数据先缓存到数据寄存器，然后再读出数据或写入存储单元。因此，它是基于页读写，基于块擦除的。当然，它也支持随机读写。但本设计目的是高速存储数据，因此对它的读写操作完全是基于页的。K9F2G08U0M的主要引脚有CLE(命令锁存允许)、ALE(地址锁存允许)、CE(片选)、WE(写允许)、RE(读允许)、WP(写保护)、R／B(准备好／忙)、PRE(上电读使能)、I／O0～I／O7(输入，输出)。其中I／O0～I／O7既可作为数据输入输出引脚，又可作为命令地址的输入引脚，命令、地址、数据分时复用，根据不同的命令区分地址和数据。一般的操作流程为：1)写入命令，通知器件所要完成的操作(读、写、擦除等)；2)写入地址，即写入要读写数据的起始地址，包括列地址和页地址；3)如果是读或者擦除，写入一个确认命令。如果是写操作，输人待编程的数据，完成后输入编程确认命令。因为K9F2G08U0M共有128K页，每页的大小为(2048+64)×8bit，所以在写入地址时列地址需要12根地址线，页地址需要17根地址线。这样就需要5个时钟周期来写入地址。前两个时钟写入列地址，后三个时钟写人页地址。3系统设计3.1总体硬件设计外部数据采集系统是2个40MHz采样的16位A／D通道，所以设计时分成两个通道独立设计。虽然K9F2G08U0M的数据寄存器写入速度可达33MB／s，但在FPGA设计时，为了在时序上更加可靠，选择使用25MHz的时钟设计，则K9F2G08U0M的写入速度为50MB／s(把两个K9F2G08U0M并成16bit，写入速度即为25M×l6b／s)。这样，在FPGA内部开辟3个页大小的双口RAM作为缓存区就能满足40M×16b／s的写入速度，即在写第2、3个RAM的时间(25ns×2048×2=102.4μs)内，启动第1个RAM把数据写入Flash的数据寄存器，所需时间为40ns×2048=81.92μs，小于102.4μs。在读回数据时，如以20MHz读取Flash，以40MHz读出缓冲区中的数据，3个双口RAM就能刚好满足要求，如图1。读取K9F2G08U0M一页数据能达到33MHz的速度，为了让读写Flash使用同一时钟，读Flash也采用25MHz的速度。同时为了增加系统设计的冗余，采用4页的双口RAM作为缓冲区。所以每片FPGA内部至少需要4×2048×16bit="131"072bit的存储空间。FORCESPARC/CPU-5VT/64-100-2/LBFORCESPARC/CPU-3CEForceCPCI-522256-333-4-2105995PMC/860/66-E1-120FORCESPARC/CPU-5TE/16-85-0FORCE630-11573-104DCPU-2S/32P/N600-11573-201FORCESPARC/CPCI-520/256MBMEMORY/333MHZFORCESPARC/CPU-5V/64-110-2MICROSPARC-IIForceSparcCPU-20VTVMESBCFORCESPARC/CPCI-522/256-300MHZFORCESPARC/CPU-5V/192-110-2MICROSPARC-IIFORCESPARC/CPCI-550/1GB-500MHZForceCPU-2S/32VMESBC600-11573-201FORCESPARC/CPU-5V/64-100-2FORCESPARC/CPCI-690/1GB-700MHZDKC01.3-040-7-FWFBM219P0961BCFBM201FBM207CFBM2423BDH000530R11747-L551KM1100-T6SN1118-0DH23-0AA1GJR5252300R010107AC91GJR5252100R016107KT94GJR5251400R020207DC91PC/8EISA140CRA31200140CRP31200140XTS00200PM825GJR5253100R0160GJR5250700R00013100-MCMDSQC3736DD1683-0CD06DD1662-0AB06DD1661-0AB151304754-1506DD2920-0AD06SE1200-1GA31-3TC5163BSE012632R1ABBAO8103BSE008522R1TU810V13BSE013230R1ABBAC800MPM8563BSE018128R1PM856K013BSE018104R1EndressHauserPromag50&P50P15-EA0A1AA0AAAAFBM237FBM224IC670GBI002IC670ACC002IC670MDL241IC670MDL740IC670ALG230IC670CHS001IC670TBM001IC670CBL002TS4507N2021E200BOSCH0608750083VM300DDO01MC-4/11/03/400MC-4/11/10/400RKP-PQ0811405110FBM216模件P0927AJFBM216冗余配件P0924DTFBM216端子板P0924JHFBM216预置电缆P0916DEFBM203模件P0914SVFBM203端子板P0916AEFBM203预置电缆P0916DEFBM217模件P0914TRFBM217端子板P0916PWFBM217预置电缆P0916FLFBM237模件P0914XSFBM237端子板P0916CCFBM237预置电缆P0916DEFBM242模件P0916TAFBM242继电器端子板P0916NGFBM242预置电缆P0916FL8槽FBM底板P0926JM终端电阻P0916RB底板连接电缆P0916MZ底板连接电缆P0916NK系统电源P0922YU220VAC输入电缆P0926TM24VDC输出电缆P0926KLP0926KMRDM545/100LHAFEM100FBM207CFBM214FBM215FBM232FBM242FCP270FCM2F2HMD01.1N-W0036SR469-P5-HI-A20TRICONEX9563-810TRICONEX9761-210TRICONEX3805ETRICONEX4329AI620PM633CI626V01CI522A3BSE018283R1CI5263BSE006085R1CI532V023BSE003827R1CI532V043BSE003829R16ES5947-3UR21DSMB175VE4002S1T2B5VE4005S2B16DD1600-0AJ06DD1601-0AE06DD1600-0AF06EW1890-2AC6EV3055-0BC140CPU65150140CPU67160SC-510-5-230-S0MC-4/11/03/400GE304A8465MDV60A0300-503-4-00MDV60A0150-503-4-0007KR511SBP260010R10011SBP260010R100107KR51PMC71-AAA1CBGAAAATRICONEX36243ASC25H203BoschPST6100.330L80026-518-01AllenBradleyPITTMANGM9414J494DSQC3281756-L755136-PFB-VMEIC697CPX78251304754-15051304453-15080363969-15051309204-17551304465-20051204172-17551201420-01551201420-004YokogawaVF7012711P-RP207KR51KSD1-64KSD1-086ES7414-2XG04-0AB0D0M2021756-ENBT1784-CF641756-PB721756-OB321756-L62B1756-IB321756-DNB1756-A7FBM237FBM2071785-L60LPM803F3BDH000530R1545-1101DSAI145HONEYWELL51309355-001RMS-TSIG-TZ-CPBENTLYNEVADA170180-02-003BSE011181R1CPUPM511V163BSE011181R13BSE011180R1IC697CPM790IC697CHS790IC697BEM731IC697PWR724TRICONEX9566-810TRICONEX9765-610TRICONEX9766-210TRICONEX3504ETRICONEX3706ATRICONEX3700ATRICONEX3503ETRICONEX3664TRICONEX8312TRICONEX3008TRICONEX4351BTRICON9761-210TRICONEX4409TRICONEX3201TRICONEX3101TRICONEX3351TRICONEX3481TRICONEX3401TRICONEX3301TRICONEX9853-610TRICONEX9761-210TRICONEX9753-110TRICONEX9662-610TRICONEX8110TRICONEX8105TRICONEX8312TRICONEX3625TRICONEX3721TRICONEX8111TRICONEX3511TRICONEX4210TRICONEX4211TRICONEX3603EQLCCM24AAN07DC922706-LV4R1X0024H01WH1-2FFRMS-TSIG-TZ-CPXantrexXFR20-130IC697CPU77DSQC6633HAC2981B-001DSQC679DSDP1701785-L20B6DS1312-8BB6DS1844-8CA6DS1141-8AA6DS1143-8AADCO01DCP02DPW01DAR01DAO01DDR01DDO01SST-PFB-SLCSST-PSB-SLCABB07KT98H3GJR5253100R02781398-DDM-019SST-DN3-PCI-2TC-FPCXX2TC-CCR014FBM204MVI56-MCMRMVI56-MNET1771-NRAJ1PT32-S3MX-CS101-401TK-IOLI01ELTEX/KNH34-N2AEDWARDSD386-55-000FBM201P0914SQFBM203P0914SVFBM204P0914SYFBM207CP0914GYFBM230P0926GUFBM242P0916TAP0917YZ1771-DWTRICONEX4000098-510电缆8520-CPUX1C610PRG110A16267-1-416267-1-2YOKOGAWAPW702FBM201FBM202FBM203FBM207CFBM224FBM237FBM242FBM242FBM237FBM224FBM203FBM20231C014-503-4-00CP9200SH-SVA5136-PFB-VMECP30CP60XVME653TC-PRS0213805E3708E1756-L55M14KSD1-32CI532V02KUKAKSD1-16KUKAKSD1-08FBM207CFBM206FBM201FBMSSWPC832-001-T3HAC14265-1DSCQ5392711E-T10C6AT6450-240VDSAX110AONLINEDEVELOPMENT56SAM-400DSAI146FBM207CFBM242FBM201FCP2706DD1602-0AE06DD1662-0AB0545-11066DD1611-0AD06DD2920-0AR6PolielettronicaPoliDIMPPOPolielettronicaPoliDISERVOPolielettronicaPoliDIDRVWOODWARD9907-018PM82551401598-100PP846(带CB801通讯模块)1套DSBC1764有现货1个TK575V0802CI5461CS513K011SC5601SC5201NSDMRE-G128SP062FACNSDMRE-G64SP062FACNSDVM-2A-32MRE-32SP062NSDMRE-G128SP06NSDMRE-G256SP062FACNSDMRE-32SP062SBCNSDMRE-G320SP062FACNSDVM-2AG-32MRE-32SP062NSDMRE-G320SP062FACNSDMRE-G320SP062FACAU6616N1021E1TOKYOELCTRON113365TOKYOTOKYOE28404-750CL,E208-000043-11,E281-000043-12TOKYOTELTVB6004-1QMC3TOKYOELCTRON3281-000227-11TOKYOELCTRONCT2980-091285-12B&RAcopos10228V1022.00-1AC110AC122)