PCIe固态硬盘存储系统设计：智能继电保护装置的应用

"本文介绍了一种基于PCIe固态硬盘的存储系统设计，应用于智能继电保护装置。设计中使用飞思卡尔P2020处理器作为硬件平台，88se9170作为PCIe转SATA接口控制器，固态硬盘作为存储介质，FAT文件系统用于数据管理。该系统具备高速读写、热插拔和离线运行的能力，经过EMC测试和实际智能变电站应用验证，满足了数据安全可靠性的要求。" 本文详细阐述了一种针对智能电网继电保护装置的存储系统设计方案，该方案充分利用PCIe总线技术以提高数据传输速度和系统性能。首先，引言部分强调了智能保护装置对于高效、稳定存储系统的需求，特别是在电磁干扰环境下保证数据完整性的必要性。 1. 存储系统架构设计 设计采用模块化理念，构建了一个独立的插件模块，通过PCIe总线与主控CPU模块相连，以适应继电保护装置的插件式结构。这种架构允许大容量数据存储，并支持高速总线通信以及热插拔功能。 2. 存储系统硬件设计 - P2020处理器主控单元：选用飞思卡尔P2020多核处理器，其双E500v2内核支持高速PCIe、SGMII等接口。CPU模块包括复位电路、时钟电路、时序逻辑控制电路、DDR内存电路和接口模块电路。通过SerDes复用设计，减少硬件资源，优化功耗，并使处理器能够灵活访问存储设备。 - 固态硬盘存储介质：固态硬盘（SSD）作为存储媒介，提供高速读写性能，且由于其非机械结构，提高了系统的稳定性和可靠性。 - PCIe接口设计：数据收发通过高速连接器从CPU模块扩展至机箱背板，确保PCIe总线的高速通信。 3. FAT文件系统 采用兼容性良好的FAT文件系统来管理数据存储，确保不同设备之间的数据交换和系统稳定性。 4. 可靠性验证 经过电磁兼容性（EMC）试验，证明了该存储系统在恶劣电磁环境下的数据完整性。同时，实际应用在智能变电站项目中，进一步确认了其在数据处理安全和可靠性上的有效性和适用性。 总结，本文提供的基于PCIe固态硬盘的存储系统解决方案，结合了高性能处理器、高效的接口控制器和可靠的文件系统，成功实现了智能继电保护装置所需的大容量、高速度、高稳定性的存储需求，为智能电网的安全运行提供了有力保障。