📦 基于FPGA的磁盘阵列协处理卡的硬件设计与实现.rar - 免费下载

随着信息技术的飞速发展，数据存储容量需求急剧增长，磁盘阵列技术应运而生。虽然磁盘阵列利用多个磁盘并行存取提高了存储系统的性能，但是磁盘阵列在操作系统的引导、Cache和冗余信息计算方面依然存在不足，严重影响系统性能的提高。为了缓解这种情况，提高磁盘阵列的性能，提出了一种基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的磁盘阵列协处理卡的解决方案，并进行了相关的研究。 针对由通用计算机部件集成的磁盘阵列系统，设计了基于32位PCI（Peripheral Component Interconnect）总线的磁盘阵列协处理卡，利用PCI总线的高速特性，解决了磁盘阵列处理器和协处理卡之间的通信问题。 采用FPGA技术，实现校验的功能，使得奇偶校验计算工作完全从系统处理器中独立出来；采用非易失性存储设备――NVRAM（Non-Volatile RAM）与FPGA的控制功能相配合，实现磁盘阵列Cache，从而加速磁盘阵列的响应速度；采用Flash闪存作为存储操作系统和控制程序的设备，在可编程逻辑芯片上实现磁盘阵列系统的引导。 随着集成电路的发展，信号的工作频率越来越高，硬件设计时需要考虑高速电路的信号完整性。运用高速PCB（Printed Circuit Board）设计规则进行了协处理卡的板级设计，并完成了33MHz PCI总线和66MHz PCI总线的调试。 调试结果表明，该协处理卡能高速完成校验运算、实现磁盘阵列Cache和磁盘阵列启动的功能，有助于提高磁盘阵列控制器的性能。

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