由于機械操作的局限性,傳統(tǒng)的機電一體化式溫徹斯特硬盤在性能提升上已經(jīng)遭遇瓶頸。而基于新型非易失存儲介質(zhì)的固態(tài)硬盤卻擁有著極為寬廣的發(fā)展前景,其潛力不僅表現(xiàn)為它被市場的逐漸接受和它在應用領(lǐng)域的普及,更為重要的是其有較大的性能提升空間。在對閃存存儲芯片內(nèi)部存儲組織結(jié)構(gòu)以及芯片相關(guān)操作等工作原理進行仔細研究的基礎(chǔ)上,確定閃存控制器要實現(xiàn)的指令集和指令執(zhí)行的時序要求。結(jié)合芯片交錯操作技術(shù)、條帶化技術(shù)和流水線技術(shù)等多通道技術(shù),提出多通道閃存控制器的總線結(jié)構(gòu)。閃存控制器模塊由命令解析模塊、狀態(tài)機控制模塊、采樣機模塊和數(shù)據(jù)通路四大功能模塊來實現(xiàn)。設(shè)計中采用可編程FIFO硬核作為多時鐘域數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彺鎱^(qū),利用現(xiàn)場可編程陣列（FPGA）中的輸入輸出塊來實現(xiàn)雙向三態(tài)數(shù)據(jù)傳輸。通過功能仿真,糾正設(shè)計中存在的時序問題。邏輯驗證正確后,采用FPGA來實現(xiàn)閃存控制器邏輯。在搭建好的系統(tǒng)級硬件平臺上,將閃存控制器封裝成知識產(chǎn)權(quán)核（IP Core）加載到處理器本地總線（Processor Local Bus）上。利用閃存控制器核中的寄存器來模擬主機接口發(fā)出命令及數(shù)據(jù)信號,控制閃存控制器完成對閃存存儲芯片的相關(guān)操作。測... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Flash芯片內(nèi)部存儲映射示意圖

2.5 固態(tài)硬盤文件訪問系統(tǒng)功能模塊器存在的限制，閃存轉(zhuǎn)化層將修改過來反映這個修改，也可以通過垃圾回的存儲單元[27]。對于一個讀請求，閃儲器上的實際存儲單元，然后將數(shù)據(jù)和重定向的特性，常規(guī)的文件系統(tǒng)就理地址映射信息和垃圾塊的回收，這存存儲芯片中的回寫機制能夠更加有回寫指令，一個源地址和一個目標地源頁面讀取數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)寄存器然后存轉(zhuǎn)換層能夠在閃存存儲器上復制數(shù)線，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔥28]。

請求間并行機制而言，常采用兩種技術(shù)：芯片交錯操作技g）和流水線技術(shù)(pipelining)。在芯片交錯操作技術(shù)中，多個請理，如圖 2.9(a)所示，圖中兩個請求被兩個通道并行處理。流中對多個請求進行重疊處理來實現(xiàn)并行機制,如圖 2.9(b)所示。(a) 芯片交錯操作技術(shù)(b) 流水線技術(shù)圖 2.9 請求間并行機制化技術(shù)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超大容量NAND Flash文件系統(tǒng)—YAFFS2在Linux下的實現(xiàn)[J]. 龍亞春,黃璞,吳勝.  北京電子科技學院學報. 2007(02)
[2]ATA/100硬盤的傳輸簡介[J]. 潘磊.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2000(12)
[3]固態(tài)IDE硬盤設(shè)計[J]. 蘇鋼,李海山.  計算機與數(shù)字工程. 1997(04)



本文編號：3504264