作者:
Byoungbok Kang - Daewoo Electronics

行業:
消費品, 機器/機械, 機電學/ 電工學, 電子

產品:
       FPGA模塊, CompactRIO

挑戰:
       突破傳統二維存儲設備的技術限製
，以獲取更大的容量和更快的數據恢複。

解決方案:
      利用NI LabVIEW FPGA 模塊和CompactRIO 係統開發出世界上第一台在連續旋轉式磁盤上進行三維全息數字數據存儲的伺服控製係統。

      全息數字數據存儲（Holographic digital data storage
，簡稱HDDS）技(ji)術(shu)是(shi)光(guang)學(xue)存(cun)儲(chu)領(ling)域(yu)裏(li)最(zui)有(you)前(qian)景(jing)的(de)新(xin)興(xing)技(ji)術(shu)之(zhi)一(yi)。傳(chuan)統(tong)的(de)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)技(ji)術(shu)，是(shi)把(ba)單(dan)獨(du)的(de)比(bi)特(te)信(xin)息(xi)存(cun)儲(chu)為(wei)介(jie)質(zhi)表(biao)麵(mian)的(de)磁(ci)或(huo)光(guang)變(bian)量(liang)，正(zheng)在(zai)接(jie)近(jin)其(qi)物(wu)理(li)的(de)極(ji)限(xian)。然(ran)而(er)
，全(quan)息(xi)存(cun)儲(chu)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)使(shi)數(shu)據(ju)的(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)加(jia)速(su)到(dao)10 億比特每秒，把訪問時間降低到幾十微秒
，同時將數據的存儲密度增加到理論的最大值，即1 萬億比特每立方厘米。　　

      tongguozaicunchujiezhidezhenggesanweikongjianshangbianmashuju

，bingqieliyongchengweiyededarongliangbingxingcunchukuailaijinxingjiluhehuifu，quanxishujucunchujishutupolechuantongerweijishu（如DVD）的限製。

利用CompactRIO 對Daewoo HDDS 係統進行原型驗證

我們的H D D S 原型包括兩個主要的子係統：一個基於N ICompactRIO三百萬門的FPGA 係列模塊的電光運動控製係統和一個基於Xilinx 公司八百萬門的FPGA 電路板的視頻解碼係統。CompactRIO 係統控製著一個線性電機、一個步進電機、一個電流鏡和一個CMOS 相機。每一個運動控製環都要求精確的控製，所以我們利用反饋信號來控製和檢測數據。不同於傳統的計算型電路板，CompactRIO 係統使我們可以利用NI 公司的LabVIEWFPGA模塊來定製脈衝發生器的時序


，其精度可達到一個FPGA時(shi)鍾(zhong)周(zhou)期(qi)。為(wei)了(le)避(bi)免(mian)滑(hua)動(dong)，我(wo)們(men)通(tong)過(guo)創(chuang)建(jian)定(ding)製(zhi)的(de)用(yong)於(yu)加(jia)速(su)和(he)減(jian)速(su)的(de)數(shu)學(xue)函(han)數(shu)，開(kai)發(fa)了(le)複(fu)雜(za)的(de)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)。我(wo)們(men)為(wei)三(san)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)電(dian)機(ji)分(fen)別(bie)設(she)計(ji)了(le)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)
，並(bing)把(ba)它(ta)們(men)連(lian)接(jie)到(dao)CompactRIO 的輸入/ 輸出模塊上。除了運動控製，CompactRIO 還與用於視頻解碼的FPGA 電路板通信，該電路板是使用我們自有的用於視頻恢複和CMOS相機控製的信號處理技術開發的。前端MPEG解碼器積累在緩存中的數據量隨速度變化很大，CompactRIO 還通過檢查其變化來控製數據的傳輸速率。　　

在2005 年韓國電子展演示期間，我們的係統運行可靠，設備和電路板沒有出現任何的通信或操作錯誤，使得Daewoo 電子公司成為正在興起的全息數字數據存儲領域中顯而易見的技術先鋒。

從HDDS 原型係統獲得的收益

我們的HDDSyuanxingxitongshidiyitaigaileixingdechanpin。yinweimeiyouxianchengdexitongcankaohuozhexianzhi，suoyiduoshuxitongbujianxuyaodulideyanjiuhekaifa。womendezuichuxuanze
，jiliyongyikuaiDSP電路板，其成本估計為好幾萬美元，而且需要很多個月的開發時間。利用靈活的LabVIEW軟件，配合以CompactRIO 硬件，我們在不犧牲性能的情況下
，隻用幾千美元就開發出了我們的係統。而且
，開發時間僅為一個月
，這使得我們的係統在KES 2005上的第一次展出獲得了業界的讚譽。

利用NI 的CompactRIO、高速FPGA 技術和易於使用的NILabVIEW 軟件，而不是花費幾萬美元和數月的開發時間來設計定製的DSP 電路板，使我們的團隊得以迅速而經濟地開發出奠基性的HDDS 係統。我們為項目可以如此迅速而有效的完成而感到驚奇。