本文關(guān)鍵詞：基于NAND Flash的差錯(cuò)控制算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著SLC(Single-Level Cell) NAND Flash頁(yè)容量的擴(kuò)大以及MLC(Multi-L evel Cell)和TLC(Trinary-Level Cell)架構(gòu)的推出,NAND Flash出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率增大,出現(xiàn)錯(cuò)誤的種類(lèi)也增多,傳統(tǒng)的漢明(Hamming)碼ECC(Error Checking and Correcting)只能糾正一位錯(cuò)誤,檢測(cè)出兩位錯(cuò)誤,已不能滿(mǎn)足當(dāng)前多數(shù)NA ND Flash的糾錯(cuò)要求。對(duì)于存儲(chǔ)產(chǎn)品中使用最廣的MLC NAND Flash,則要采用糾錯(cuò)能力更強(qiáng)的二進(jìn)制BCH(Bose Chaudhuri Hoequenghem)碼或RS(Reed So lomn)碼。BCH碼是是循環(huán)碼的子類(lèi),糾錯(cuò)能力可控制,有很強(qiáng)的糾正隨機(jī)錯(cuò)誤的能力。RS碼是BCH碼的重要子類(lèi),能夠糾正突發(fā)錯(cuò)誤。本文選取目前市場(chǎng)上不同的頁(yè)容量大小的NAND Flash,分別設(shè)計(jì)了NAND Flash的漢明碼、二進(jìn)制BCH碼和RS碼的差錯(cuò)控制算法,并用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了軟件仿真,驗(yàn)證了這些差錯(cuò)控制編碼的糾錯(cuò)能力。BCH碼的譯碼部分選用運(yùn)算效率高的算法,著重介紹了BM(Berlekamp-Massey)迭代算法以及其優(yōu)化形式。 本文將二進(jìn)制BCH碼和RS碼作為研究重點(diǎn),在Visual C++開(kāi)發(fā)平臺(tái)下,實(shí)現(xiàn)了不同伽羅華域維度、不同數(shù)據(jù)編碼長(zhǎng)度、以及可變糾錯(cuò)能力大小的二進(jìn)制BCH碼和RS碼的編譯碼引擎,并用MFC編寫(xiě)了用于NAND Flash產(chǎn)品擦寫(xiě)的自動(dòng)測(cè)試工具,建立了一個(gè)高效可靠的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通常認(rèn)為MLC NAND Flash的錯(cuò)誤是以位的形式隨機(jī)分部在整個(gè)NAND Flash的各頁(yè)中,二進(jìn)制BCH碼具有的很強(qiáng)的隨機(jī)錯(cuò)誤糾正能力,比RS碼更適合對(duì)MLC NAND Flash進(jìn)行差錯(cuò)控制。但MLC錯(cuò)誤的模型并非固定。通過(guò)總結(jié),本文列出了3種NAND Flash的出錯(cuò)模型,即普通隨機(jī)錯(cuò)誤模型、多位元數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤模型和頁(yè)錯(cuò)誤模型。針對(duì)多位元數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤模型,本文提出了一種RS(178,172)碼+RS(145,139)碼的RS碼優(yōu)化方案,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在此錯(cuò)誤模型下該方案表現(xiàn)出比與其擁有相似編碼冗余度的二進(jìn)制BCH碼具有更好的糾錯(cuò)性能。NAND Flash的額外空間的合理利用也是工程上一個(gè)需解決的問(wèn)題,由頁(yè)錯(cuò)誤模型可知頁(yè)中錯(cuò)誤分布不均,所以整個(gè)NAND Flash使用同一種糾錯(cuò)方案勢(shì)必造成資源浪費(fèi)。本文采用一種校驗(yàn)區(qū)共享的二進(jìn)制BCH碼優(yōu)化方案,在對(duì)頁(yè)數(shù)較多的MLC NAND Flash進(jìn)行糾錯(cuò)時(shí),用不同的糾錯(cuò)能力的二進(jìn)制BCH碼搭配。實(shí)驗(yàn)證明此方案既保證了資源的合理利用,更重要的是在頁(yè)錯(cuò)誤模型下,利用此方案設(shè)計(jì)的ECC糾錯(cuò)性能得到顯著提高。
【關(guān)鍵詞】：NAND Flash 差錯(cuò)控制 漢明碼 BCH碼 RS碼
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• Contents11-14
• 第一章 緒論14-19
• 1.1 課題的研究背景及意義14-15
• 1.1.1 研究背景14-15
• 1.1.2 研究意義15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排17-19
• 1.3.1 課題研究?jī)?nèi)容17
• 1.3.2 本文章節(jié)安排17-19
• 第二章 NAND Flash的原理及架構(gòu)分類(lèi)19-23
• 2.1 NAND Flash的工作原理19-20
• 2.2 NAND Flash的架構(gòu)分類(lèi)20-21
• 2.3 NAND Flash的芯片結(jié)構(gòu)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 NAND Flash的漢明碼差錯(cuò)控制算法23-27
• 3.1 漢明碼的描述23
• 3.2 漢明碼在NAND Flash差錯(cuò)控制中的應(yīng)用23-25
• 3.3 漢明碼ECC算法的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 NAND Flash的二進(jìn)制BCH碼差錯(cuò)控制算法27-40
• 4.1 BCH碼的基本概念27-29
• 4.1.1 伽羅華域27-28
• 4.1.2 BCH碼的描述28-29
• 4.2 BCH碼的編碼29-30
• 4.3 BCH碼的譯碼30-37
• 4.3.1 伴隨式的計(jì)算31-32
• 4.3.2 伯利坎普-梅西迭代算法32-35
• 4.3.3 無(wú)求逆的樹(shù)形迭代算法35-37
• 4.3.4 錯(cuò)誤位置數(shù)的計(jì)算和錯(cuò)誤的糾正37
• 4.4 適合NAND的二進(jìn)制BCH碼差錯(cuò)控制算法設(shè)計(jì)37-38
• 4.5 二進(jìn)制BCH碼差錯(cuò)控制算法的軟件仿真38-39
• 4.6 本章小結(jié)39-40
• 第五章 NAND Flash的RS碼差錯(cuò)控制算法40-46
• 5.1 RS碼的基本概念40
• 5.2 RS碼的編碼40-41
• 5.3 RS碼的譯碼41-42
• 5.3.1 伴隨式的計(jì)算41-42
• 5.3.2 錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的計(jì)算42
• 5.3.3 Forney算法確定錯(cuò)誤位置的值42
• 5.4 適合NAND Flash的RS碼差錯(cuò)控制算法設(shè)計(jì)42-43
• 5.5 RS碼糾錯(cuò)能力的驗(yàn)證43-45
• 5.6 本章小結(jié)45-46
• 第六章 NAND Flash差錯(cuò)控制算法的優(yōu)化46-58
• 6.1 錯(cuò)誤模型的建立46-48
• 6.1.1 普通隨機(jī)錯(cuò)誤模型46-47
• 6.1.2 多位元數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤模型47
• 6.1.3 頁(yè)錯(cuò)誤模型47-48
• 6.2 RS碼在多位元數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤模型中的優(yōu)化設(shè)計(jì)48-49
• 6.3 二進(jìn)制BCH碼在頁(yè)錯(cuò)誤模型中的優(yōu)化設(shè)計(jì)49-51
• 6.4 擦寫(xiě)測(cè)試平臺(tái)的建立51-53
• 6.5 測(cè)試結(jié)果分析與討論53-57
• 6.5.1 嵌入BCH碼ECC的NAND Flash產(chǎn)品的擦寫(xiě)測(cè)試53-54
• 6.5.2 多位元數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤模型的RS碼優(yōu)化方案測(cè)試54-55
• 6.5.3 頁(yè)錯(cuò)誤模型的二進(jìn)制BCH碼優(yōu)化方案測(cè)試55-57
• 6.6 本章小結(jié)57-58
• 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

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8 徐富新;劉應(yīng);劉雁群;向超;;模式可配置的NAND Flash糾錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 毛旭富;BCH編解碼器在NAND Flash主控中的研究與優(yōu)化實(shí)現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于NAND Flash的差錯(cuò)控制算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：407773