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随着高帧频CCD图像传感器在自适应光学系统中的快速发展,本文作者能够获取更多的波前传感器图像,这些图像数据包含大量的重要信息,对自适应光学系统的分析具有重要意义。而目前的图像记录系统,记录的数据量少,实时性不高占用系统总线。因此,需要研究一种脱机工作方式下,长时间,实时无损的图像记录系统。
本文在分析多种数据存储技术和IDE硬盘技术的基础上,针对高速传感器的数据流特点,提出了采用FPGA直写硬盘的方法,实现波前传感器图像的实时记录,并对该方法进行了可行性分析。设计并建立了基于FPGA控制的直写硬盘图像记录实验平台。在该平台上,设计了PIO4控制器,实现对硬盘的读写和控制;为了将图像数据高速写入硬盘,设计了UDMA5写控制器,实现图像数据以100MB/s的接口速度写入硬盘缓存区;利用PCI接口实现监控计算机与实验平台的通信以及事后图像数据的读取。结果表明,在单硬盘的情况下,实验平台能以24MB/s的平均速度稳定运行,可以满足速率不高于24MB/s的波前传感器图像的实时记录。此外该平台具有结构紧凑,存储容量大,可以脱机工作,易于扩展升级,性价比高等优点。