[发明专利]一种海量数据存储控制模块

说明书

技术领域

本发明涉及光电产品应用技术领域，具体涉及一种海量数据存储控制模块。

背景技术

随着微机的广泛应用和各类总线数据采集产品的不断完善，现在许多工作场所都建立了以微机为基础的数据采集与处理系统。但是，这些设备大多数是在低速和常温下工作的，适用于低速信号的连续采集与处理，而针对某些高速数据采集系统，目前大都采集有限的数据，之所以如此，是因为主要受到缺乏高速、大容量外部存储器设备的限制。

近年来，微机技术发展极为迅速，运算速度不断提高，内存和外部容量不断增加，能否利用微机本身的资源来实现连续高速数据采集与存储，就是人们努力的方向。

在这方面，人们已经进行了许多工作，并取得了不少积极成果。通常在内存开辟一个较大的存储区，例如1MB，将高速采集到的数据利用DMA方式（Direct Memory Access，成组数据传送方式）连续存储到内存缓冲区，待内存存满之后，再将数据迅速送往硬盘进行永久性存储。或是利用中断方式将采集到的一个个数据块送到硬盘存储。此外，还可以在内存区开辟两个数据缓冲区或是一个“环形”的数据缓冲区，高速采集到的数据源源不断地送往缓冲区，同时不失时机地将缓冲区的数据送往硬盘加以存储。

上述采用的方式在较低速率下可以满足设计需求，但是当对存储带宽有较高要求时，上述的方式可能不能够满足设计要求。将大量的数据，例如几十GB甚至上百GB的数据存储到外部芯片中，这时会对存储速度及其外部芯片的存储容量都会有严格要求。通常方式下，对于存储器的读写等操作控制，通常是通过存储器控制器来实现的。但是物理的控制器件一般不能满足复杂的设计要求。因此，迫切需要一种可编程的存储器控制器。此外，目前国内海量数据存储中，基本上采取硬盘存储方式。使用硬盘存储方式需要为存储设备提供较大的安装空间，同时对工作温度、湿度有较高要求，不能应用于恶劣的工作环境中。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何设计出一种海量数据存储控制系统，通过可编程逻辑器件来控制存储器芯片的操纵，实现数据的编程、读出操作，要求该系统可工作在恶劣环境中，实现对数据的高速实时存储。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种海量数据存储控制模块，其包括：

可编程逻辑器件，其用于根据用户需求指令来控制存储器组进行相应操作；

存储器阵列，其用于在所述可编程逻辑器件的控制下，执行数据写入、读出、擦出等操作。

其中，所述可编程逻辑器件包括：操作项目选择单元、无效块校验单元、擦除操纵单元、写入操纵单元以及读出操纵单元；

所述操作项目选择单元用于根据用户需求指令来选择具体操作单元，生成对应的操作单元指令；

所述无效块校验单元用于根据与其对应的所述操作单元指令进行数据字符串中无效块的检验操作，检测存储器中的无效块地址；

所述擦除操纵单元用于在无效块以外的其他数据存储区内，根据与其对应的操作单元指令对存储器芯片中的数据进行擦除操作；

所述写入操纵单元用于在无效块以外的其他数据存储区内，根据与其对应的操作单元指令对存储器芯片中的数据进行写入操作；

所述读出操纵单元用于在无效块以外的其他数据存储区内，根据与其对应的操作单元指令对存储器芯片中的数据进行读出操作。

其中，所述可编程逻辑器件为FPGA可编程逻辑器件，其采用同时操纵多片存储器芯片的方式来工作。

其中，通过改变所述FPGA可编程逻辑器件预设置的时钟，来实现提高或降低数据的读写速率。

其中，所述FPGA可编程逻辑器件为 XILINX 公司的Virtex-II系列 FPGA 可编程逻辑器件。

其中，所述存储器阵列包括若干组存储器组合。

其中，所述存储器组合中包含若干片存储器芯片。

其中，所述存储器芯片为宽温芯片。

（三）有益效果

与现有技术相比较，本发明具有以下技术特点：

（1）本发明技术方案采用可编程逻辑器件来控制存储器的读写，操作过程灵活，可以通过改变预设置的时钟，来实现提高或降低数据的读写速率。

（2）本发明技术方案中所采用的存储器单片存储容量高达P GB（P 可以为1、2、4、8），设计可以采用多片存储方式，从而使存储容量满足设计需求，存储容量为 PGB×N×M，其中，N为每组存储器片数、M为组数。