高速大容量固态存储器设计

为满足信息的高速大容量存储需求,提出基于闪存(FLASH)的固态存储器设计方法。介绍FLASH的结构、存储操作的实现方法和高速存储等相关技术。以通用串行总线和现场可编程门阵列(FPGA)可编程设计为基础,通过FPGA对多片FLASH的编程控制实现高速大容量存储。仿真结果证明,该方法能实现80 MB/s的数据记录速度和20 MB/s的数据回放速度,以及256 GB的存储容量。     

超大容量高速存储技术研究

本文提出了一种实现超大容量高速数据存储的方案,采用模块化设计思想,实现了存储容量的灵活扩展,采用分页并行存储的方式提高存取速度,实现了对FLASH存储器中无效块的识别及多块FLASH读取操作时的地址管理.     

基于闪存的图像存储系统设计

针对硬盘存储图像速度慢、可靠性差的弊端,分析了以Flash作为存储介质的可行性,提出了一种基于闪存Flash的存储系统设计方案.利用并行与流水线技术相结合,有效提高了存储容量和操作速度.整个存储系统利用FPGA控制读、写、擦除以及坏块识别的逻辑时序,利用单片机管理无效块,建立有效块表.实现了对高速大容量图像数据的存储操作,满足了实际应用中高速相机的需求.     

基于FPGA的高速大容量FLASH存储

本文研究RS-422电平传输串行数据,通过FPGA把串行数据转化为并行数据存储到高速大容量的FLASH的存储系统的具体设计,FPGA(现场可编程门阵列)为存储阵列的核心.不仅分析了RS-422电平在具体使用时需要注意的问题,而且针对外部高速数据的输入,在数据存储部分引入新的方法,能够更加快速的实现FLASH存储器对高速实时数据的可靠存储.     

基于Flash的高速大容量固态存储系统设计

介绍一个高速大容量固态存储系统的组成机制和实现技术.特点是使用固态存储芯片Flash(闪存)阵列作为存储介质,采用多级流水线和并行总线技术存储高速数据.通过FPGA(现场可编程门阵列)产生控制时序和进行数据缓冲,成功实现了4×4片Flash阵列对30 MB/s高速数据的实时存储,并可通过扩展Flash阵列满足更高速度和更大容量的存储要求.系统通过USB2.0与计算机进行数据通信.     

基于CH378嵌入式存储系统设计

随着军事工业飞速发展,高速数据存储设备成为导弹测试领域不可或缺的一部分。通过对导弹测试领域中现有数据存储设备研究发现当今存储系统存在传输速度低、存储容量小、可靠性差、数据易丢失、严重依赖PC机等缺点,首次提出以U盘作为存储介质用于某型号导弹参数测试领域,以最新的USB串口芯片CH378来设计读写U盘,并独特运用FPGA读写大容量的FLASH构成存储系统的数据缓存部分这一设计理念,最终以STM32F103VE单片机控制CH378将缓存数据写入U盘的设计方案;文中详细介绍了基于CH378的嵌入式存储系统软硬件设计,最后通过软件测试U盘存储速度并用信号发生器模拟传感器信号输出,对比U盘和FLASH中数据并对数据解码分析,验证系统达到高速可靠存储等设计要求。     

eMMC高速阵列双备份智能存储系统

针对传统存储器使用单份eMMC进行存储时存在的传输速率较低、可靠性较差和智能化水平较低等问题，设计了一种基于eMMC高速阵列双备份智能存储系统。通过将4片容量为64 GB、型号为KLMCG8GESD-B04Q的三星eMMC芯片分成两份组成阵列，采用并行操作方式进行双备份存储。同时加入了断电续存的功能，即使出现系统偶然瞬时断电，也不会出现已存储的数据被覆盖的问题。试验测试与数据分析结果表明，该系统写入速度为152 MB/s,读出速度为83 MB/s,存储容量为118 GB。即使在有限数量eMMC失效的情况下，存储器仍能满足航天飞行记录器的各项技术指标要求。     

一种高效的星载高速固态存储器坏块管理算法

随着卫星技术的发展和功能的多样化,星载固态存储器需要存储的数据量越来越大,存储速率越来越高,在轨寿命越来越长。基于NAND Flash的星载固态存储器的并行存储方案得到广泛应用。但是由于NAND Flash存在初始坏块,且Flash芯片中坏块分布离散性较大。当固态存储器存储速率较高,并行存储的Flash芯片数增多,坏块经叠加映射后,使固态存储器有效容量损失较大。针对高速固态存储器的坏块问题,提出了一种高效的坏块管理算法,通过对坏块进行地址映射和替换,使固态存储器初始有效容量与装机容量的比值在高速并行存储的情况下仍能保持在97%左右,提高了Flash芯片存储容量的利用率,延长了大容量星载高速固态存储器的使用寿命。     

双通道高速实时大容量数据采集存储系统的研究

本文研究双通道高速实时大容量数据采集存储系统，并提出了一种硬盘阵列存储方法。根据此方法，我们实现了一个高效的实时数据采集的存储系统     

高分辨宽带雷达高速数据大容量存储系统设计

随着现代高分辨雷达带宽的不断提高,雷达系统对大批量数据传输和存储速度有了更高的要求。采用光纤通道磁盘阵列实现大容量雷达数据的存储,通过设计高速CompactPCI总线接口实现雷达数据到主机的数据传输,利用CompactPCI平台实现了大容量数据的高速存储。设计的存储系统实际测试存储速度达到155.6 MB/s,已能满足目前大部分高分辨雷达宽带数据去斜采集的存储要求。     

基于FPGA的气溶胶粒径信息存储系统的设计与实现

利用电子学时间多道存储技术,结合大规模可编程逻辑控制器FPGA和高速大容量双端口内存芯片,设计了一种高速大容量气溶胶粒子信息分类计数存储系统,实现了气溶胶粒子的快速识别与分类存储。时间多道系统存储容量高达32 768道,每道计数深度65 536个(16 bit)。     

基于AVR单片机的大容量存储测试系统

介绍了一种基于AVR单片机的大容量采集存储测试系统。详细介绍了测试系统的工作流程、器件的选择、测试系统的软硬件电路设计等。测试系统使用AVR单片机和复杂可编程逻辑器件（CPLD）对大容量闪存进行控制,充分利用了CPLD的高速和微控单元（MCU）控制灵活的特点,实现了对闪存的读、写、擦操作以及与上位机通信的控制。采用大容量的闪存芯片存储数据,使得测试系统在突然失去电源的情况下依然能够保持测试所得的数据,以便于回收后准确的显示所记录的数据以供分析,实现了代码和数据的固态存储。     

基于NAND FLASH的多路并行存储系统中坏块策略的研究

大规模固态闪存系统可以引入多路并行技术来支持高速数据传输,但随着闪存存储容量增加也需要采取有效的坏块处理机制来解决严重的坏块访存问题.面向NAND FLASH多路并行固态存储系统,提出了一种高效坏块管理策略,采取并行存储坏块编码技术来节约坏块表存储空间,减少坏块处理功耗,同时采取坏块表重构处理技术有效解决了系统中的同位置坏块难题.针对四路并行的NAND FLASH存储系统,实验结果表明:该策略节约了25%的坏块表RAM存储空间,提高了约1.5倍的查询效率,降低了约30%的坏块处理功耗,并对并行存储数量具有良好的可扩展性.     

基于NAND FLASH的大容量视频存储系统的设计

针对MPEG4格式压缩的视频数据,给出了采用NAND FLASH为存储介质,以FPGA为存储阵列的控制器,并用DSP作为数据处理的核心单元,来完成大容量视频数据存储的系统设计方法,同时对坏块的检测处理等关键问题提出了解决方案。     

一种存储芯片的坏块识别与管理分析

存储芯片是测量仪器的重要组成部分,如果水中兵器装备中选用的存储芯片如NANDFLASH存储芯片因加工工艺而存在坏块,那么坏块就可以导致数据记录的不连续性。本文对NANDFLASH存储芯片的特性进行了分析,定义了坏块类型,提出了一种通过坏块识别处理坏块的方法,可以实现对FLASH的可靠存储,实际工程应用表明具有较高的存储可靠性。     

一种多通道并行固态存储系统的设计与实现

鉴于高速数据采集系统对实时数据存储带宽和容量的要求,提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的高速多通道并行固态存储系统。该系统以现场可编程门阵列器件XCV5LX110T为核心,选用大容量高速闪存芯片作为存储介质,通过采用并行总线拓宽技术和流水线缓冲技术,在FPGA片内搭建高速多通道并行存储硬件架构,从硬件角度提高系统的数据吞吐带宽。设计一种基于超级页的地址映射策略,并使用该策略对闪存转换层算法的请求处理机制进行并行加速优化,从软件角度提高系统的存储并行性。测试结果表明,该系统的最大存储速度达到73MB／s,其性能指标能满足高速实时数据存储的需求,证明多通道存储架构和FTL算法具有良好的并行性和可扩展性。     

A high performance NAND array file system based on multiple NAND flash memories

The existing NAND flash memory file systems have not taken into account multiple NAND flash memories for large-capacity storage. In addition, since large-capacity NAND flash memory is much more expensive than the same capacity hard disk drive, it is cost wise infeasible to build large-capacity flash drives. To resolve these problems, this paper suggests a new file system called NAFS for large-capacity storage with multiple small-capacity and low-cost NAND flash memories. It adopts a new cache policy, mount scheme, and garbage collection scheme in order to improve read and write performance, to reduce the mount time, and to improve the wear-leveling effectiveness. Our performance results show that NAFS is more suitable for large-capacity storage than conventional NAND file systems such as YAFFS2 and JFFS2 and a disk-based file system for Linux such as HDD-RAID5-EXT3 in terms of the read and write transfer rate using a double cache policy and the mount time using metadata stored on a separate partition. We also demonstrate that the wear-leveling effectiveness of NAFS can be improved by our adaptive garbage collection scheme.     

一种便携式冲击波超压测试系统

针对现在军用和民用对爆破的测量需求,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和ICP传感器的便携式冲击波超压测试系统。测试系统主要以FPGA为主控芯片,采用ICP压电传感器,包含信号放大调理电路,AD转换电路,存储器模块以及工作状态显示电路。系统具有光触发、节点互触发和多节点同步触发等多种触发方式,连续重触发功能,以及多次采集时FLASH分块存储功能。系统上位机是以VC++为开发工具设计的软件,用于对数据进行分析、处理和显示。实验结果表明系统工作可靠,操作简便,能够实现对爆破冲击波超压的测试。     

基于缓存机制的NAND FLASH XIP存储系统

NAND闪存存储器已经成为嵌入式系统中非常重要的组成部分,在各种嵌入式产品中有广泛的应用前景,但NAND闪存存储器目前主要用来数据存储,并不能像NOR FLASH一样以XIP(execute-in-place,芯片内执行)方式执行代码.针对目前3G应用通讯的特点,通过引入缓存机制实现了具有XIP功能的NAND FLASH存储系统,这样大降低了系统的成本,最后根据实验得出结果与其它的存储架构作了比较.