一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，包括存储器，所述存储器上设有固态硬盘插座，且固态硬盘插座上端插接有固态硬盘，所述存储器包括FPGA、SPI Flash和固态硬盘，且FPGA上集成有文件数据读写模块和待存储数据读写模块，所述SPI Flash与FPGA电性连接，所述文件数据读写模块的发送端与SPI Flash电性连接，所述待存储数据读写模块的接发端与固态硬盘电性连接。该基于FPGA和固态硬盘使用SPI Flash作为文件数据缓存器，将文件数据暂存到SPI Flash，待文件数据量达到一定数量后再由FPGA读出转存到固态硬盘，从而减小固态硬盘文件区数据更新频率，实现各区域读写次数一致，从而达到大大减小文件时间开支和实现磨损均衡。现磨损均衡。现磨损均衡。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器


[0001]本专利技术涉及数据存储
，具体为一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器。

技术介绍

[0002]固态硬盘以NAND Flash为存储介质，具有存储速度快、抗震动、存储密度高、容量大、性能稳定、应用范围广的优点，在航空、航天、移动式传感器的嵌入式数据存储中应用广泛。
[0003]嵌入式固态数据存储大多采用处理器主控存储介质的方式。常见的主控器包括FPGA、DSP、单片机。DSP串行工作，主控存储介质工作，但无法同时进行其他工作；单片机处理器主频一般较低，仅适用于中低速的数据存储。FPGA是并行工作机制，可同时进行多项处理，因此是高速和高可靠性嵌入式存储中常用主控器。
[0004]在数据存储中，涉及两类数据存储，它们分别是真正待存储数据和管理数据存储位置和索引的文件数据。在嵌入式存储过程中，文件数据更新频率高，时间开支较大，相对于真正数据存储时间不可忽视，且会造成存储介质读写频率不一致，导致磨损不平衡，影响存储介质的使用寿命。在计算机使用固态硬盘进行读写操作时，由于缓存、计算资源丰富，以及体积重量功耗方面受限较少，上述问题相对容易解决。
[0005]现有数据储存器在使用时，在嵌入式存储中，计算缓存资源相对较少，并易受设备微小型的限制，文件时间开支大和磨损不均衡将严重降低数据存储速率，影响数据存储设备的使用寿命。本专利提出一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，使得各区域读写次数一致，从而达到大大减小文件时间开支和实现磨损均衡的目的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，以解决上述
技术介绍
中提到的数据存储器在使用时，在嵌入式存储中，计算缓存资源相对较少，并易受设备微小型的限制，文件时间开支大和磨损不均衡将严重降低数据存储速率，影响数据存储设备的使用寿命的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，包括存储器，所述存储器上设有固态硬盘插座，且固态硬盘插座上端插接有固态硬盘，所述存储器包括FPGA、SPI Flash和固态硬盘，且FPGA上集成有文件数据读写模块和待存储数据读写模块，所述SPI Flash与FPGA电性连接，所述文件数据读写模块的发送端与SPI Flash电性连接，所述待存储数据读写模块的接发端与固态硬盘电性连接，所述固态硬盘上集成有引脚AGND、TXDP、TXDN、RXDP和RXDN，所述SPI Flash上集成有引脚CS#、MOSI、MISO和SCLK。
[0008]优选的，所述固态硬盘下端设有电性插块，且固态硬盘通过电性插块与固态硬盘插座呈包裹插合安装。
[0009]优选的，所述固态硬盘两侧设有焊接块，且焊接块为L型平行位置分布，所述固态硬盘通过焊接块与存储器呈焊接固定。
[0010]优选的，所述CS#为片选信号，MOSI为数据线，所述SCLK为通讯时钟，且CS#、MOSI和SCLK的接收端均与FPGA电性连接。
[0011]优选的，所述MISO为数据线，所述MISO的发送端与FPGA电性连接。
[0012]优选的，所述AGND为数字地，且AGND的接发端均与FPGA电性连接。
[0013]优选的，所述TXDP为数据发送正极信号接口，所述TXDN为数据发送负极信号接口，且TXDP和TXDN的发送端与FPGA电性连接。
[0014]优选的，所述RXDP为数据接收正极信号接口，所述RXDN为数据接收负极信号接口，且RXDP和RXDN的接收端均与FPGA电性连接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该基于FPGA和固态硬盘使用SPI Flash作为文件数据缓存器，将文件数据暂存到SPI Flash，待文件数据量达到一定数量后再由FPGA读出转存到固态硬盘，从而减小固态硬盘文件区数据更新频率，实现各区域读写次数一致，从而达到大大减小文件时间开支和实现磨损均衡。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器固态硬盘与固态硬盘插座连接示意图；图2为本专利技术一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器系统图；图3为本专利技术一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器FPGA与固态硬盘之间的硬件信号连接图。
[0017]图中：1、固态硬盘，2、焊接块，3、固态硬盘插座，4、电性插块，5、SPI Flash，6、CS#，7、MOSI，8、MISO，9、SCLK，10、文件数据读写模块，11、FPGA，12、待存储数据读写模块，13、AGND，14、TXDP，15、TXDN，16、RXDP，17、RXDN，18、存储器。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]请参阅图1
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3，本专利技术提供一种技术方案：一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，包括固态硬盘1、焊接块2、固态硬盘插座3、电性插块4、SPI Flash5、CS#6、MOSI7、MISO8、SCLK9、文件数据读写模块10、FPGA11、待存储数据读写模块12、AGND13、TXDP14、TXDN15、RXDP16、RXDN17和存储器18，存储器18上设有固态硬盘插座3，且固态硬盘插座3上端插接有固态硬盘1，固态硬盘1下端设有电性插块4，且固态硬盘1通过电性插块4与固态硬盘插座3呈包裹插合安装，固态硬盘1上集成有引脚AGND13、TXDP14、TXDN15、RXDP16和RXDN17，这样使得固态硬盘1方便进行包裹插合安装，固态硬盘1两侧设有焊接块2，且焊接块2为L型平行位置分布，固态硬盘1通过焊接块2与存储器18呈焊接固定，这样使得固态硬盘1安装更稳定，使用更安全，存储器18包括FPGA11、SPI Flash5和固态硬盘1，且FPGA11上
集成有文件数据读写模块10和待存储数据读写模块12，SPI Flash5上集成有引脚CS#6、MOSI7、MISO8和SCLK9，这样使得SPI Flash5集成度更高，SPI Flash5与FPGA11电性连接，文件数据读写模块10的发送端与SPI Flash5电性连接，待存储数据读写模块12的接发端与固态硬盘1电性连接，CS#6为FPGA11对SPI Flash5的片选信号，且CS#6的接收端均与FPGA11电性连接，这样使得自FPGA11输出至SPI Flash5，MOSI7为自FPGA11输出至SPI Flash5的数据线，且MOSI7的接收端均与FPGA11电性连接，这样使得方便数据传输，MISO8为自SPI Flash5输出至FPGA11的数据线， MISO8的发送端与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，包括存储器（18），所述存储器（18）上设有固态硬盘插座（3），且固态硬盘插座（3）上端插接有固态硬盘（1），其特征在于：所述存储器（18）包括FPGA（11）、SPI Flash（5）和固态硬盘（1），且FPGA（11）上集成有文件数据读写模块（10）和待存储数据读写模块（12），所述SPI Flash（5）与FPGA（11）电性连接，所述文件数据读写模块（10）的发送端与SPI Flash（5）电性连接，所述待存储数据读写模块（12）的接发端与固态硬盘（1）电性连接，所述固态硬盘（1）上集成有引脚AGND（13）、TXDP（14）、TXDN（15）、RXDP（16）和RXDN（17），所述SPI Flash（5）上集成有引脚CS#（6）、MOSI（7）、MISO（8）和SCLK（9）。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，其特征在于：所述固态硬盘（1）下端设有电性插块（4），且固态硬盘（1）通过电性插块（4）与固态硬盘插座（3）呈包裹插合安装。3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA和固态硬盘的嵌入式数据存储器，其特征在于：所述固态硬盘（1）两侧设有焊接块（2），且焊接块（2）为L型平行位置分布，所述固态硬盘（1）通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚宗锋，张静克，王华兵，申绪涧，汪亚，邰宁，汪连栋，王川川，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八九二部队，
类型：发明
国别省市：