進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),航空航天領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的存取速度、容量、功耗、可靠性要求越來(lái)越高。本文的內(nèi)容基于一種由Nand Flash構(gòu)建的高速、大容量存儲(chǔ)陣列,重點(diǎn)放在高速數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)存取與Flash芯片的壞塊管理。論文首先對(duì)高速大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析;接著根據(jù)設(shè)計(jì)需求提出系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與軟件架構(gòu),并對(duì)高速控制模塊的數(shù)據(jù)流處理作出簡(jiǎn)介;進(jìn)而詳細(xì)論述存儲(chǔ)陣列模塊對(duì)存儲(chǔ)、回放、擦除等操作中數(shù)據(jù)流的處理與FPGA實(shí)現(xiàn);最后介紹ECC校驗(yàn)技術(shù)以及壞塊管理,并對(duì)工作進(jìn)行總結(jié)和展望。為解決閃存器件存儲(chǔ)速度慢、不能滿足高速應(yīng)用場(chǎng)合的需求,采用并行總線技術(shù)和流水線技術(shù),提高系統(tǒng)的存儲(chǔ)速度,使其能滿足高速應(yīng)用場(chǎng)合的需求。為解決閃存器件在工作中會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤,采用內(nèi)存糾錯(cuò)(ECC)技術(shù),提高系統(tǒng)的可靠性。另外,對(duì)壞塊進(jìn)行實(shí)時(shí)的回收,有效地管理大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該系統(tǒng)總存儲(chǔ)容量為800GB,并有高達(dá)300MB/S的輸入輸出速率。論文的研究成果已被應(yīng)用到某預(yù)研項(xiàng)目的存儲(chǔ)設(shè)備上,目前已經(jīng)通過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證。

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１寫(xiě)時(shí)序??啟動(dòng)非易失性自動(dòng)編程操作，此時(shí)忙、閑端口?Ｒ／Ｂ＃變低，芯片內(nèi)部的寫(xiě)控制??

ｔＷＨＲ??ＡＬＥ??／?＼??二＿??ｉ／〇ｘ?￣?＜ｊＥ＾￣０??Ｃ３ｂＯＴｎＡｉＳ拽?ＳＳｒＳ＇８??Ｒ／Ｂ?Ｕ??ｌ／ＣＸ？＝Ｃ?Ｓｉｉｃｃｅ＾ｆｉ；！?Ｐｒｏｇｒａｍ??Ｉｊ（Ｘ）＝１?Ｅｒｒｏｒ?ｒ．?Ｐｎｓｇｒａｒｎ??ＮＯＴＥＳ?：?ｔＡＤＬ?ｉｓ?ｔｈｅ?ｔｉｍ....

圖２．３擦除時(shí)序??首先輸入擦除操作啟動(dòng)命令６０ｈ，然后輸入三個(gè)周期的地址，其中僅Ａ１４？Ａ２６??有效，而Ａ９？Ａ１３的塊內(nèi)頁(yè)尋址無(wú)效

Ｒｅａｄ?Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??ｔＣＬＲ??ＣＬＥ?ｒ＼ｊｌ￥?ｉＨ???ＣＥ?＼??ｙ??＾?Ｗ?？，ＣＳＤ??ｔＷＢ??ｔＡＲ??ａｌｅ?級(jí)?／?＼?＾＾＞＼?；靈??ｐ－ｔＲＣ＾?＾??ｔ職??ｉｙ〇Ｘ?＿效ＯＤｈ?Ａａｃｎ＾Ｃｏｉ．?Ａｓｄ２＾？％ｊ．－．?Ａａｄｉ＾ｏ？....

圖２．２讀時(shí)序??３）擦除??對(duì)于閃存芯片，如果要對(duì)已經(jīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元再次寫(xiě)入新數(shù)據(jù)，需要在??

Ｒｅａｄ?Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??ｔＣＬＲ??ＣＬＥ?ｒ＼ｊｌ￥?ｉＨ???ＣＥ?＼??ｙ??＾?Ｗ?？，ＣＳＤ??ｔＷＢ??ｔＡＲ??ａｌｅ?級(jí)?／?＼?＾＾＞＼?；靈??ｐ－ｔＲＣ＾?＾??ｔ職??ｉｙ〇Ｘ?＿效ＯＤｈ?Ａａｃｎ＾Ｃｏｉ．?Ａｓｄ２＾？％ｊ．－．?Ａａｄｉ＾ｏ？....

圖２．４高速數(shù)據(jù)無(wú)縫緩存操作框圖??本系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)流為３００ＭＢ／Ｓ，故�。顬椋�，即為典型的乒乓操作［１３］，更高??

００的狀態(tài)來(lái)??判斷擦除操作是否成功。??２．３固態(tài)存儲(chǔ)陣列控制邏輯技術(shù)??２．３．１高速數(shù)據(jù)的無(wú)縫緩存??對(duì)于高速數(shù)據(jù)流，一般需要先無(wú)縫緩存再另行處理。下圖為一般處理技巧。???????＂ＶＩ?－－Ｊｋ??輸入數(shù)據(jù)選?參?輸入數(shù)據(jù)輸??擇控制?＃?出控制???＞后續(xù)處理??｜?....

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