發(fā)布時間：2020-12-31 15:30

　　隨著航天技術(shù)的快速發(fā)展,多載荷飛行任務(wù)對星載存儲器存儲速率的要求不斷提高;加之地面站接收范圍等因素對衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)回傳實時性的限制,又對星載存儲器的存儲容量提出了要求�，F(xiàn)有星載存儲器普遍采用單板結(jié)構(gòu),但由于衛(wèi)星空間有限,存儲器電路板面積受到限制,單板可容納FLASH疊裝模塊個數(shù)受限,因此以I/O并行擴展來提高存儲容量和存儲速率的方式將遇到瓶頸。為適應(yīng)不同航天型號任務(wù)對星載存儲器容量和速率的不同要求,本文提出了可配置型FLASH陣列存儲器架構(gòu)。打破傳統(tǒng)思維,將單板進行一次封裝,以封裝后的結(jié)構(gòu)作為基本單元建立多存儲板的星載存儲器。為提高存儲器結(jié)構(gòu)靈活性和存儲單元可復(fù)用性,設(shè)計單元級的塊使用分配表管理模型,將塊使用分配表的管理縮小到單元,并建立起物理地址和邏輯地址之間的靈活映射關(guān)系。為提高存儲器可擴展性,定義文件頭、文件夾、目錄等類,采用一個文件對應(yīng)一個文件夾和多個文件頭的文件信息管理方式,分別管理不同單板上的存儲塊,保證文件數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。為降低管理復(fù)雜度,采用“分區(qū)自治,分層管理”的模式,定義基域根、單板根、分區(qū)根和系統(tǒng)根四種管理類,交叉管理分區(qū)與單板的存儲塊,并以系統(tǒng)根作為最高管理... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１某衛(wèi)星型號任務(wù)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??星載固態(tài)存儲器主要分為以下幾個部分：??

固態(tài)存儲器采用ＦＬＡＳＨ疊裝模塊，如圖２．３所示。該模塊由８片ＮＡＮＤ??ＦＬＡＳＨ芯片疊裝而成，擴展了存儲深度。疊裝模塊的芯片１和５均為０流水級，??芯片２和６均為１流水級，芯片３和７均為２流水級，芯片４和８均為３流水級。??當數(shù)據(jù)寫入時，會按照四級水順序把數(shù)據(jù)依次加載到芯片１、２、３和４的相應(yīng)??頁；當芯片１、２、３和４存滿后，后續(xù)的數(shù)據(jù)將仍然按照四級流水的順序加載到??芯片５、６、７和８。??１?Ｉ￣－—?？ＣＥ０－？Ｒ＾Ｂ０４ＩＲＥ０－ＭＶＥ０??２?ｊ——?■ＣＥＩ－ＭＵＢＩ－ｆＲＥｌ－ｆＷＥＩ??１／００－７?？（－??３?｜￣—?＃ＣＥ７－ｉＲ／Ｂ２＜？ＲＣ２－？ＷＥ２???４?｜——?ＩＣＥ?２４）Ｒ／Ｂ３－？ＲＥ３－ＩＷＥ?３????５?＼?—?０ＣＥ“ｒＲ／Ｂ“ＲＥ４＜？ＷＥ４???ｆｉ?ｉ￣￣￣—?？ＣＥＷＷＢ５－＃ＲＥＳ＾ＷＥ５????７?１?－－?？ＣＥＭＲ／Ｂ＊＊＃ｆｌＥＷＷＥ６????８?一?ｔＣＥ７－４Ｒｍ７－？ＲＥ７－？ｌＷＥ７??圖２．３?ＦＬＡＳＨ舜裝模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)??

?編程（２００ｕｓ＇７００ｕｓ）?加載??圖２．２四級流水線加載ＦＬＡＳＨ原理圖??固態(tài)存儲器采用ＦＬＡＳＨ疊裝模塊，如圖２．３所示。該模塊由８片ＮＡＮＤ??ＦＬＡＳＨ芯片疊裝而成，擴展了存儲深度。疊裝模塊的芯片１和５均為０流水級，??芯片２和６均為１流水級，芯片３和７均為２流水級，芯片４和８均為３流水級。??當數(shù)據(jù)寫入時，會按照四級水順序把數(shù)據(jù)依次加載到芯片１、２、３和４的相應(yīng)??頁；當芯片１、２、３和４存滿后，后續(xù)的數(shù)據(jù)將仍然按照四級流水的順序加載到??芯片５、６、７和８。??１?Ｉ￣－—?？ＣＥ０－？Ｒ＾Ｂ０４ＩＲＥ０－ＭＶＥ０??２?ｊ——?■ＣＥＩ－ＭＵＢＩ－ｆＲＥｌ－ｆＷＥＩ??１／００－７?？（－??３?｜￣—?＃ＣＥ７－ｉＲ／Ｂ２＜？ＲＣ２－？ＷＥ２???４?｜——?ＩＣＥ?２４）Ｒ／Ｂ３－？ＲＥ３－ＩＷＥ?３????５?＼?—?０ＣＥ“ｒＲ／Ｂ“ＲＥ４＜？ＷＥ４???ｆｉ?ｉ￣￣￣—?？ＣＥＷＷＢ５－＃ＲＥＳ＾ＷＥ５????７?１?－－?？ＣＥＭＲ／Ｂ＊＊＃ｆｌＥＷＷＥ６????８?一?ｔＣＥ７－４Ｒｍ７－？ＲＥ７－？ｌＷＥ７??圖２．３?ＦＬＡＳＨ舜裝模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)??為進一步提高存儲容量和存儲速率，對ＦＬＡＳＨ芯片Ｉ／Ｏ總線進行并行擴展。??將８個ＦＬＡＳＨ疊裝模塊并聯(lián)，共用控制和狀態(tài)總線，Ｉ／Ｏ總線由單個疊裝模塊??的８位擴展至３２位

【參考文獻】：
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