【摘要】：航天實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從早期的衛(wèi)星遙測(cè)遙控信息到現(xiàn)如今的各類載荷相機(jī)高清度圖片,逐漸成為航天任務(wù)的主要產(chǎn)出。星載固態(tài)存儲(chǔ)器可以對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)所收集的關(guān)鍵信息進(jìn)行儲(chǔ)存、在軌處理及下傳,是航天數(shù)傳分系統(tǒng)重要的組成設(shè)備,從某種角度講,星載固態(tài)存儲(chǔ)器的性能決定了整個(gè)航天任務(wù)完成的質(zhì)量。NAND型FLASH作為當(dāng)今市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的存儲(chǔ)介質(zhì),具有讀寫速度快,可靠性高以及掉電不丟失的特點(diǎn),在航天領(lǐng)域利用NAND型FLASH在固態(tài)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)外部輸入的有效載荷已經(jīng)成為主流的設(shè)計(jì)思路,本文通過(guò)采用NAND型FLASH總線并行擴(kuò)展技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),該方法能夠有效的提高固態(tài)存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)據(jù)的讀出寫入速度。針對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)器內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)流的處理方法,本文利用控制技術(shù)高速有效的實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的寫入以及讀出,該方法很大程度上節(jié)省了CPU的資源,使得CPU可以完成對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)器各個(gè)功能的調(diào)度、切換以及對(duì)FLASH的壞塊管理與維護(hù),在控制器以及CPU的共同協(xié)作下,固態(tài)存儲(chǔ)器在記錄、回放的同時(shí)中能夠反饋更多的實(shí)時(shí)信息,用戶在使用過(guò)程中對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)器的操作也更加靈活。傳統(tǒng)的固態(tài)存儲(chǔ)器具有數(shù)據(jù)吞吐量高,存儲(chǔ)容量大的特點(diǎn),多用于大型科研衛(wèi)星,現(xiàn)如今,越來(lái)越多的微小實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星升空發(fā)射,對(duì)于固態(tài)存儲(chǔ)器的需求也從存儲(chǔ)能力高、記錄回放速率快轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘟涌?操作靈活等特點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的固態(tài)存儲(chǔ)器與外部多個(gè)載荷設(shè)備相連接,對(duì)于多路載荷在同一時(shí)刻寫入固態(tài)存儲(chǔ)器有效數(shù)據(jù)的需求,提出了一種利用FPGA內(nèi)部的嵌入式RAM對(duì)不同類型載荷進(jìn)行分類緩存的方法,同時(shí)在內(nèi)部對(duì)不同類型的載荷進(jìn)行標(biāo)識(shí)組幀,解決了傳統(tǒng)固存接口單一,對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)零處理的缺點(diǎn)。本文的研究成果為基于閃存存儲(chǔ)介質(zhì)的星載嵌入式固態(tài)存儲(chǔ)器的研究和設(shè)計(jì)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),具有很好的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP333;V443
【圖文】：

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6 #RB2 狀態(tài)輸出 2 23 #WE3 寫使能 3 40 #RE1讀使能信號(hào) 17 #RB1 狀態(tài)輸出 1 24 #CE6 片選 6 41 #RE2讀使能信號(hào) 28 #RB0 狀態(tài)輸出 0 25 #CE7 片選 7 42 IO4數(shù)據(jù)線 49 #RE0 讀使能信號(hào) 0 26 IO11 數(shù)據(jù)線 11 43 IO5數(shù)據(jù)線 510 #CE0 片選 0 27 IO10 數(shù)據(jù)線 10 44 IO6數(shù)據(jù)線 611 #CE1 片選 1 28 IO9 數(shù)據(jù)線 9 45 IO7數(shù)據(jù)線 712 #CE2 片選 2 29 IO8 數(shù)據(jù)線 8 46 IO15數(shù)據(jù)線 1513 VCC 電源 30 IO0 數(shù)據(jù)線 0 47 IO14數(shù)據(jù)線 1414 VSS 地 31 IO1 數(shù)據(jù)線 1 48 IO13數(shù)據(jù)線 1315 #CE3 片選 3 32 IO2 數(shù)據(jù)線 2 49 IO12數(shù)據(jù)線 1216 #CE4 片選 4 33 IO3 數(shù)據(jù)線 3 50 #RE3讀使能信號(hào) 317 CLE 指令鎖存 34 #CE5 片選 5

圖 2.3 FLASH 內(nèi)部原理框圖[10]FLASH 內(nèi)部以頁(yè)為單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫，以塊地址為單位進(jìn)行擦除，每一塊由頁(yè)構(gòu)成，每一頁(yè)由列構(gòu)成，陣列地址最小單元由列地址組成，單片 FLASH 存儲(chǔ)容量8192M+128Mbit,除了存儲(chǔ)陣列外，F(xiàn)LASH 內(nèi)部還包括指令寄存器、控制邏輯單元、I/O 緩存單元、I/O 驅(qū)動(dòng)單元等，其中外部指令保存在指令寄存器中，外部輸入片選信號(hào)、讀寫信號(hào)、地址使能、命令使能與控制邏輯單元相連接，I/O 驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)t對(duì)FLASH8 位 I/O 端口上數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

FLASH指令集合[10]

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本文編號(hào)：2743710