[信息与通信]视频高速硬盘存储技术的研究.doc

摘 要 对于视频高速硬盘存储技术的研究，关键在于数据的大容量、快速、持续稳定存储。 选用SCSI硬盘作为存储介质具有很高的可靠性和稳定性。主流的SCSI接口芯片采用的是PCI总线接口，而本文采用Qlogic公司的Fast结构的SCSI协议控制器FAS368M，它内部是微处理器和DMA接口的结构，使用时可脱离主机，便于小型化，可以根据需要进行多种专用接口设计。采用可编程逻辑器件CPLD构造了一个独立的DMA控制器，用于时序配合。同时用微处理器来控制设备中各部件的工作，实现系统的初始化及其快速的中断处理。 本文对SCSI存储系统的工作原理、硬件接口电路、数据处理过程等进行了详细的介绍。 关键字：SCSI 硬盘控制 快速存储 CPLD  For video frequency high-speed hard drive saving tenchnial research ,the key lies in the big capacity of the data、fast、keep on a stability saving. SCSI hard disk, used as storage media, possess highly reliability and stability. The mainstream interface chips are always based on PCI bus, but this paper exploits SCSI bus controller FAS368M produced by Qlogic Co. in Fast structure, which is micro- processor and DMA structure. FAS368M is prone to minaturization without host computer, which can be designed to various specific interface according to demand. In addition, in order to reinforce the versatility of this system, we construct an autonomous DMA controller with CPLD used to harmony sequence. The microprocessor control equipments each parts of the system, performing the initialization of the system and the quickly interrupt handling. This paper elaborate on the operational principle, hardware interface circuit, and hardware organization of SCSI memory system. Key words：SCSI，hard disk control，high speed storage，CPLD 目 录 第一章 绪 论 1 1.1 课题来源及研究的目的 1 1.2 本论文研究内容与主要工作 2 第二章 方案的选择 3 2.1 IDE接口硬盘与SCSI接口硬盘的性能对比分析 3 2.2 SCSI接口芯片的选择 5 2.3 本章小结 7 第三章 SCSI协议的原理 8 3.1 SCSI 工业标准及发展阶段 8 3.2 SCSI协议原理 8 第四章 高速硬盘存储系统的组成及其原理 18 4.1 系统总体结构 18 4.2 FIFO 19 4.3 CPLD 21 4.4 FAS368M 21 4.5 SCSI硬盘 26 4.6 CPU 26 第五章 时序仿真 28 总 结 30 致 谢 31 参考文献 32  第一章 绪 论 1.1 课题来源及研究的目的 在21世纪的今天，用来存储视频的介质是越来越多，从原来的磁带存储，到后来的硬磁盘存储、光盘存储等，都为视频的存储提供了广阔的空间。 硬盘具有响应速度快、传输速率高和存储非线性的特点，随着技术的不断发展，基于硬盘的存储方式有了很大的飞跃，但无论采用什么方式的存储结构，RAID技术是所有存储产品容错的通用方法。 目前，对高速数字图像的采集与存储的需求越来越大，但大多数此类系统都依赖速微机、高速图像采集卡和超大容量内存。满足这些条件必然使成本成倍增高，价格昂贵，且它有一个很大的缺点是容量小，即便是使用超大容量内存，其增扩的容量也只能达到几G字节的量级，如果再增大容量，系统的体积和成本