大容量缓存压缩装置的设计与实现

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1、分类号：单位代码：学号：华中北大学北硕士学位论文大容量缓存压缩装置的大容量缓存压缩装置的设计与实现设计与实现硕士研究生中北指导教师大学学科专业电路与系统年月日图书分类号密级UDC硕士学位论文大容量缓存压缩装置的设计与实现指导教师（姓名、职称）申请学位级别工学硕士专业名称电路与系统论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予日期年月日论文评阅人答辩委员会主席年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研

2、成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文大容量缓存压缩装

3、置的设计与实现摘要在航天领域，压缩是解决海量数据给有限信道带宽带来压力的主要措施之一，遥感图像因其获取代价很高所以特别珍贵，也给压缩技术带来了巨大的挑战，如何能即提高压缩比，又能保证还原后的图像与原始图像差距不大是当前压缩技术的主要发展目标。目前，JPEG2000图像压缩标准很好的解决了现有的矛盾。为满足特殊领域对数据实时性的要求，大容量的缓存FIFO的设计也是一个热门的研究方向。本文首先介绍了数据缓存压缩的发展现状与应用领域，针对任务要求，确定了以Altera公司的CycloneII（飓风II）系列FPGA为逻辑控制芯片，以两

4、片SDRAM为缓存介质构造乒乓操作来缓存上游下发的数据，以美国ADI公司的JPEG2000专用芯片ADV212实现对数据的压缩的总体设计方案。本文详细介绍了大容量缓存和数据压缩各功能单元的构成和操作原理，采用简化的SDRAM控制器状态机来减少编程的复杂度。本文对关键的ADV212固件文件数据采取调用QuartusⅡ中提供的双端口RAMIP核，加载mif固件文件的方式，大大简化了VHDL程序的设计难度。为了保证缓存芯片SDRAM运行的可靠性，本设计在PCB布板方面采取了对数据线等长布线的操作，重要控制信号线上串联33的电阻，消除干

5、扰。论文最后对装置各模块的功能进行了测试，并分析了缓存芯片中所读取的数据，对压缩后的数据进行了还原，结果表明，本文设计的缓存压缩装置满足要求，而且具有很高的实用意义。关键词：大容量缓存，数据压缩，SDRAM，ADV212，乒乓操作Thedesignandimplementationoflarge-capacitycachecompressiondeviceAbstractInthefieldofaerospace,compressionisoneofthemainmeasurestosolvethepressureofmassi

6、vedatathatbringtothelimitedchannelbandwidth.Remotesensingimagesareparticularlypreciousbecauseoftheacquisitionpriceissohigh,butalsobringahugechallengetothecompressiontechnology.Howtoimprovethecompressionratio,andensureafewdifferencebetweentherestoredimageandtheorigina

7、limageisthemaindevelopmentgoalofthecurrentcompressiontechniques.Atpresent,theJPEG2000standardsolvetheexistingcontradictionsverywell.Inordertomeettherequirementofreal-timedatainthespecialfield,thedesignofthelarge-capacitycacheFIFOisalsoahotresearchdirection.Thispaperi

8、ntroducesthedevelopmentstatusandapplicationfieldsofthedatacacheandcompressionfirstly.Accordingtothedemands,wedecidetouseCycloneIIse