基于fpga的微型数字存储系统设计

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1、万方数据第17卷V01．17第9期No．9电子设计工程ElectronicDesignEngineering2009年9月Sept．2009基于FPGA的微型数字存储系统设计鲁林。刘文怡，王浩(中北大学教育部仪器科学与动态测试重点实验室．电子科学与技术系，山西太原030051)摘要：详细介绍基于FPGA的微型数字存储系统的设计．该系统利用FPGA对Flash存储器进行读、写、擦除等操作，并将写入的数据通过计算杌US8接口读入上住机．以此实现数据读出、显示等功能。该系统选用FPGA作为Flash的主控制器，数据传输时一次传送8位(一个字节)或更多，

2、USB接口通信是基于CY7C68013实现的，其控制逻辑主要也是由FPGA实现。该系统设计利用FPGA硬件逻辑编程．可方便灵活地实现高速、大容量Flash程序编写，且USB接口高速传输，支持热插拔，成本低，应用广泛。关键词：FPGA；Flash存储器：USB：数据传输中图分类号：TP274；-rN431．2文献标识码：A文件编号：1674—6236(2009)09—000l也DesignofmicrodatamemorysystembasedonFPGALULin，LIUWen-yi，WANGHao(DepartmentofElectronicS

3、cienceandTechnology，KeyLaboratoryofInstrumentationScienceandDynamicMeasurementMinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Ta／yuan030051，China)Abstract：ThedesignofmicrodatamemorysystembasedOilFPGAisdetailedinthepaper．FPGAcontrolsthereading，writinganderasingoperationofFlash，thed

4、atainwhichistransportedtouppercomputerbyUSBinterfacetOrealizedatareadinganddisplay．ThesystemadoptsFPGAasthemaincontrollerofFlash．Thedatasizeofthetransmissionis8bit(1byte)ormore．ThecommunicationofUSBinterfaceisbasedonCY7C68013，thecontrollogicofwhichisrealizedbyFP-GA．Thesystemd

5、esignrealizesconvenientprogramcompilingwithhighspeedandhishcapabilityFlash，andUSBinterfacehasmanyadvantagessuchashighspeedtransmission，supplyhotswap，lowcost，wideapplication．Keywords：FPGA；Flashmemory；USB；datatransmission1引言针对航天测试系统的应用需求．提出一种基于FPGA的微型数字存储系统设计方案。该系统是在传统存储测试系统的基础

6、上．利用可编程逻辑器件FPGA对传统存储测试系统进行单元电路的二次集成。使测试系统体积大幅减小．功耗急剧降低。从而提高系统的抗高过载性能，增加系统灵活性、通用性和可靠性。FPGA不仅完成控制存储及大部分的相关数字逻辑单元电路。而且使得整个存储系统更为简单，布线也更容易。另外，系统FPGA编程就是按照预定功能连接器件内的熔丝．从而使其完成特定逻辑功能的过程，～旦完成编程，FPGA就相当于一片能够完成特定功能的集成电路，因而无需担心程序运行路径出错，这与单片机有本质区男lJlll。2系统硬件设计2．1器件选型2．1．1电源转换器7n，s70358系统

7、中．FPGAq-作电压为3．3V和2．5V，USB接口器收稿日期：2009-03—18稿件编号：200903057基金项目：国家自然科学基金重点项目(50535030)件CY7C68013工作电压为3．3V，Flash工作电压为3．3V，系统需通过电源器件TPS70358将电压转换为3．3V和2．5V，为系统各器件提供电源。Ⅱ，S70358是新一代的集成稳压器，是一个自耗很低的微型片上系统，具有极低的自有噪音和较高的电源纹波抑制性能，因此，该器件适用于一块电路板或一片重要器件(如FPGA、DSP)供电的电压转换。2．1．2现场可编程门阵列(FPG

8、A)XC2S50该系统采用XC2S50型FPGA控制各个接口，该器件是Xilinx公司生产的SpartanII系列高性能现场可编程门阵列