基于scsi总线的超高速实时图像数据存储系统

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1、基于SCSI总线的超高速实时图像数据存储系统

2、第1摘要：超高帧频实时图像的长序列采集存储一直是难于解决的问题。本文基于SCSI总线的理论体系，提出一种新的图像数据采集存储系统的技术方案和体系结构，并设计出一种超高速、数字化、嵌入式系统样机。试验结果表明在多通道同时使用的情况下，采集与存储速率达到了100Mb/s，满足了1000帧/s的黑白数字图像直接存硬盘技术需要，验证了此系统的有效性。关键词：超高速SCSI实时存储图像引言目前，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

3、。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，系统的体积和成本已不允许。因此，应用范围受到限制。基于冗余磁盘阵列RAID（RedundantArraysofInexpensiveDisks）技术的应用日渐广泛。虽然它利用了磁盘的超大容量、体积小巧的优势，通过磁盘阵列结构解决了快速CPU和慢速的磁盘I/O之间的“瓶颈”　　基于SCSI总线的超高速实时图像数据存储系统

4、第1摘要：超高帧频实时图像的长序列采集存储一直是难于解决的问

5、题。本文基于SCSI总线的理论体系，提出一种新的图像数据采集存储系统的技术方案和体系结构，并设计出一种超高速、数字化、嵌入式系统样机。试验结果表明在多通道同时使用的情况下，采集与存储速率达到了100Mb/s，满足了1000帧/s的黑白数字图像直接存硬盘技术需要，验证了此系统的有效性。关键词：超高速SCSI实时存储图像引言目前，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

6、容量也只能达到几G字节的量级，如果再增大容量，系统的体积和成本已不允许。因此，应用范围受到限制。基于冗余磁盘阵列RAID（RedundantArraysofInexpensiveDisks）技术的应用日渐广泛。虽然它利用了磁盘的超大容量、体积小巧的优势，通过磁盘阵列结构解决了快速CPU和慢速的磁盘I/O之间的“瓶颈”难关，达到了高速大容量存储的目的；但是它结构复杂，磁盘冗余导致成本较高。为了充分发挥各种技术的优势，本文基于SCSI总线的理论体系，设计出一种以SCSI硬盘为存储载体，由单片机控制的超高速、数字化图像数据采集与存储系

7、统。超高速是指它能够实时存储千帧每秒的视频图像，数据率约是100Mb/s；数字化是指从高速相机的输出全为数字化，存储也全为数字量。它能脱离微机系统而单独完全采集存储的工作，操作简单而实用。下面从技术方案和体系结构来介绍本系统。500)this.style.ouseg(this)">一、系统的技术方案及体系结构对于超高速、大容量实时视频图像存储系统，存储时间和速率是最高要的技术指标，但存储介质的长时间的传输速率，即它们的持续传输速率又是最重要的。存储介质的猝发传输速率和内部传输速率都不能作为实时存储系统的衡量指标。普通的IDE接口

8、硬盘，虽然其猝发传输速率和总线传输速率都能在33Mb/s以上，但实际上持续传输速率还不到5Mb/s，远不能达到要求。相比之下，SCSI硬盘的持续传输速率明显高于IDE接口硬盘。目前，10000转的SCSI硬盘的持续传输率大多数都能达到25Mb/s。如果让几个SCSI硬盘并行工作，那么总的传输率达到100Mb/s是可以实现的。1.SCSI总线系统及特点SCSI（SmallputerSystemInterface），即小型计算机系统接口，是美国ANSI9.2委员会定义的计算机和外设之间的接口标准。起初是以磁盘存储设备为主，但由于它的

9、灵活性、设备独立性等特点，使SCSI不仅在磁带设备、打印设备、CD-ROM等外设中得到普遍应用，也在许多新I/O设备和计算机网络、计算机工业控制等领域不断发展。图1是SCSI典型的系统结构图。在SCSI系统中，多个设备可以用同一电缆相连。在8位SCSI数据线情况下，可以挂接8个外设；而现在的UlteraSCSI可以达到32位数据线，能挂接32个外设。在任意时刻，只能有两个设备可相互通信，其中发送命令的设备叫启动设备（initiator），执行命令的设备叫目标设备（target）。SCSI上设备的唯一标识是SCSIID，它既是设备

10、的地址，也是设备优先级代码。SCSI中的操作是由启动设备启动的，启动设备先选择一个目标设备，在目标设备选择完成后，目标设备在协议上获得对总线的控制权，由目标设备决定是继续控制总线还是释放总线。SCSI设备之间没有主从关系，一个设备既可成为启动设备，也可以起目标设