基于FPGA的网络存储系统的研究与设计.rar

信息技术的快速发展，使人们对数据传输的要求越来越高，无论是对速度，还是对系统的存储容量、体积、造价、稳定性都提出了更高要求。本文研究设计的是基于FPGA的网络存储系统。系统以IDE接口类型的大容量硬盘作为存储介质，利用基于FPGA的Nios嵌入式系统对硬盘进行控制，对数据进行无压缩存储，实现脱机操作。 本文中，IDE控制器的FPGA设计分成两大模块：ATA主机模块和wishbone从机模块，所有模块均选用wishbone作为IP核基本互联的接口标准。ATA主机部分设计PIO控制器、DMA控制器，实现数据的读写操作；wishbone从机部分实现向ATA主机传递参数，进行寄存器控制。然后将符合功能的模块和其他外围设备一起嵌入到Nios系统中，这由SOPCBuilder工具完成。硬件设计实现后，在SDK基础上进行软件设计。最后，将软件和硬件构成的系统下载到FPGA中进行调试。 文中的存储系统主要由Nios软核CPU、IDE控制器、驱动软件、外部存储设备等构成。经调试运行证明：该系统充分发挥硬盘优势，具有存储容量大、性能可靠、体积小及成本低等特点；系统符合ATA/ATAPI-6的传输协议，支持PIO-0～PI0-4传输，支持Ultra DMA 100，最大可以实现66.7MB/sec的数据传输率；系统采用专用的IDE控制器，脱离个人主机，完全实现脱机操作，适用于现场调试；采用基于RISC技术、流水线技术的通用嵌入式处理器软内核Nios进行系统的控制，使整个存储系统显得更加易用和灵活。此存储系统与其他存储系统相比较，具有小型化、便捷化、操作方便、可在线控制等特点，有很好的实用价值和应用前景。

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