新一代海洋卫星固存系统的设计

摘要

海洋卫星已被公认为是海洋监测的主导手段.固态存储系统现在已成为所有探测卫星必需的重要设备.该论文讨论的就是适合我国新一代海洋卫星要求的集成了数据处理和数据存储功能的固态存储系统的设计.星载固存系统设计的主要技术包括可靠性设计、低功耗设计、有效数据采样、数据组帧编码、数据高速存储及回放,数据加扰,输入输出频差兼容设计等技术.本星载固存系统的设计成功填补了国内在这个领域的多项空白.该星载固存系统是中国星载固存系统中第一个采用多数据源,多时钟源进行兼容设计的单一固存系统;第一个采用IP化、参数化设计思想,采用单一逻辑编程器件做为固存系统唯一控制部件,为以后系统升级带来了很大好处;第一个采用功耗均衡思想来降低系统功耗.第一个实现边写边擦的功能,极大的方便了用户使用.它的设计成功为其他相关项目的研制提供了非常有意义的技术经验.

目录

文摘

英文文摘

创新性声明及关于论文使用授权的说明

第一章.绪论

1.1项目来源和任务

1.2发展海洋卫星的背景和意义

1.3海洋卫星的发展状况

1.4星载存储系统的作用和发展过程

1.5本设计的创新点

1.6各章的安排

第二章.固存系统的技术要求

2.1海洋探测卫星系统介绍

2.1.1地面系统

2.1.2卫星系统

2.2海洋卫星固存系统的技术要求

2.2.1设备定义

2.2.2固存系统性能要求

2.2.3控制指令

2.2.4固存系统输入/输出格式

2.3小结

第三章.固存系统设计方案

3.1可靠性设计方案

3.1.1整机采用双冗余冷备份方案

3.1.2控制部件集成化设计方案

3.1.3多时钟源频差积累的解决方案

3.2可重用设计方案

3.2.1 IP化设计方案

3.2.2未来高速传输需求的安排

3.2.3易维护策略的制定

3.3低功耗设计方案

3.3.1存储器件规划

3.3.2边写边擦方案和功耗均衡降低设计思想

3.3.3 flash地址分配方案

3.3.4写操作地址变换

3.3.5擦除地址安排

3.3.6擦除操作地址变化

3.4系统构成框图

3.5小结

第四章.逻辑设计

4.1控制逻辑概述

4.3输出控制部件(outctl)

4.4 flash接口部件（flash）

4.5 sram控制部件sramctl

4.6 计数部件counter

4.7 m序列产生器

4.8中央控制部件

4.9小结

第五章.逻辑验证

5.1各个状态机及端口控制部件的验证

5.1.1 Reset的验证

5.1.2 flash状态检查状态机fsm_checkflash的验证

5.1.3等待命令状态机fsm_waitcmd的验证

5 1.4擦除命令状态机fsm_erasecmd的验证

5.1.5写水色仪数据状态机fsm_wrwtcmd的验证

5.1.6写CCD数据状态机fsm_wrccdcmd的验证

5.1.7读水色仪数据状态机fsm_rdwtcmd的验证

5.1.8读CCD数据状态机fsm-rdccdcmd的验证

5.1.9 m序列的验证

5.2写满读回卷的验证

5.2.1水色仪数据写满flash的验证

5.2.2 CCD数据写满的验证

5.2.3读CCD数据回放时回卷的验证

5.2.4水色仪数据回卷的验证

5.3 小节

第六章.总结

6.1研制过程总结

6.2本设计取得的技术突破

6.3扩展设计方案

6.3.1目前方案的应用极限

6.3.2频率扩展

6.3.3容量扩展

6.3.4容错处理

6.3.5长寿命设计

致谢

参考文献