NAND Flash坏块管理研究

在当今数字技术飞速发展的时代,NAND Flash因其非易失性及可擦除性而在数码相机和固态MPEG-4摄像机图像存储及电子硬盘应用方面需求越来越大,也已广泛应用于诸如Appie iPod Nano和SanDisk Sansa等最新媒体播放器的音乐和视频存储.我们主要研究了NANDFlash中坏块出现的原因,对坏块进行了分类,并且提出了相应的管理方案.     

NAND Flash的坏块管理设计

主要介绍了基于嵌入式Linux的NAND Flash坏块管理设计和实现方案,详细阐述了坏块映射表的建立、维护及其相关算法,同时分析了此坏块算法在Linux内核及Bootloader中的具体应用。测试结果表明该算法能够处理NANDFlash的相关坏块问题,具有较高的稳定性。     

NAND Flash文件系统方案及其可靠性设计

NAND Flash具有高存储密度和高存储速率的特点,在嵌入式系统领域得到了广泛应用,如何使其文件系统的性能最优化成为本文讨论的主题。本文首先提出文件系统的设计方法,主要阐述面向嵌入式应用的FAT文件系统;接着,针对NAND Flash存在固有的坏块这一弱点,为了提高整个系统的可靠性,提出一种利用嵌入式文件系统进行坏块处理的策略,核心思想为利用Flash存储器上未使用空间来代替坏块,同时,在FAT表中标记出损坏的坏的信息,避免以后对坏块进行读写。本策略经项目的具体应用证明,具有较高可靠性。     

NAND Flash文件系统方案及其可靠性设计

NAND Flash具有高存储密度和高存储速率的特点,在嵌入式系统领域得到了广泛应用,如何使其文件系统的性能最优化成为本文讨论的主题.本文首先提出文件系统的设计方法,主要阐述面向嵌入式应用的FAT文件系统;接着,针对NAND开ash存在固有的坏块这一弱点,为了提高整个系统的可靠性,提出一种利用嵌入式文件系统进行坏块处理的策略,核心思想为利用Flash存储器上未使用空间来代替坏块,同时,在FAT表中标记出损坏的坏的信息,避免以后对坏块进行读写.本策略经项目的具体应用证明,具有较高可靠性.     

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。     

基于地址映射的NAND Flash控制器设计

针对嵌入式数据采集系统对NAND Flash进行读写控制时出现的坏块问题和磨损失衡问题,对数据采集系统的工作特点进行分析,借鉴闪存转换层的思想,提出了一种基于地址映射的NAND Flash控制方法,通过建立、维护、查询NAND Flash存储块逻辑地址与物理地址之间的映射关系表,实现NAND Flash的坏块管理和磨损均衡功能,同时介绍了使用地址映射方法的NAND Flash控制器设计过程;仿真测试和实际应用结果表明,基于地址映射方法设计的NAND Flash控制器能够识别、管理出厂坏块和突发坏块,均衡存储块的磨损,提高嵌入式数据采集系统的可靠性;该方法实现过程简单,无需移植文件系统,硬件资源要求低,为嵌入式数据采集系统中NAND Flash的读写控制提供了新的思路。     

嵌入式系统大容量NAND Flash存储器分区管理设计

针对嵌入式系统中对大容量Flash存储器数据存储管理的需求,对大容量NAND Flash存储器分区、数据写入机制进行研究,借鉴FAT文件管理系统的理念,通过定义和动态维护分区属性数据结构的方法,建立了一种简单易行的分区管理机制,控制数据存储管理,并给出了具体的数据结构和设计流程图。结合实际工程应用进行了实验验证和分析,应用结果表明,该方法软件设计简单,资源需求低,实现了对大容量NAND Flash存储器的分区化管理,方便了用户对目标数据的快速检索定位,提高了数据使用效率,同时保证了数据存储的完整性、实时性、正确性,并大大降低了对上位机数据处理的难度。该方法的提出,为嵌入式系统中大容量Flash存储器的使用管理提供了新的思路,具有较高的实用性和推广应用价值。     

基于FPGA的NAND Flash坏块处理方法

针对NAND Flash在存储数据时对可靠性的要求,分析传统坏块管理方式的弊端,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的坏块处理方案,采用在FPGA内部建立屏蔽坏块函数的方法屏蔽坏块。该方法彻底屏蔽对坏块的操作,可以实现对Flash的可靠存储。实际工程应用证明其具有较高的可靠性。 关键词：     

基于NiosⅡ的NAND Flash控制器设计

介绍了一种基于NiosⅡ的NAND Flash控制器,对三星公司的K9WAG08U1A型NAND Flash芯片的坏块的查询方法进行了讨论.提出了一种基于FPGA的坏块处理方法,并对硬件系统进行了比较详细的介绍.论文系统采用Altera公司的FPGA（现场可编程门阵列）进行开发,通过USB进行数据的传输,通过NiosⅡ对系统进行整体调度,实现了屏蔽对坏块的操作,实现对Flash的可靠存储.     

FAT文件系统在NAND Flash存储器上的改进设计

嵌入式系统的大量数据都存储在其Flash芯片上。根据Flash器件的固有特性,构建一个适合管理NAND Flash存储器的FAT文件系统,并阐述具体的设计思想。该系统改进了FAT表和FRT表的存储方式,延长了存储器的使用寿命,提高了稳定性。     

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。     

大容量NAND Flash文件系统中的地址映射算法研究

随着Flash芯片容量的日益增长,如何设计低空间复杂度的Flash管理算法已经成为RAM空间受限的嵌入式存储系统的一个关键问题.本文根据文件在Flash介质上连续存放的特性,引入区段的概念,提出基于极大映射区段的地址映射算法,并使用简单的数据结构和高效的算法来维护映射中的区段,大大减小了Flash文件系统的RAM用量.最后,通过不同应用负载的实验验证了该算法的有效性.在部分应用负载下,可降低高达95%的RAM使用量.     

基于FPGA的NAND Flash控制接口电路设计

本文在比较NAND Flash的优、缺点,分析控制接口电路的功能特性的基础上,论述了主控器的设计实现方法,通过写控制字的方式将复杂的NAND Flash接口映射为简单的SRAM接口。并根据ECC算法原理,阐述了ECC校验码生成、查错与纠错的实现方法。本文设计的NAND Flash控制接口电路的操作指令在Xilinx的Spartan-3Board上得到了功能验证,工作频率达到100MHz。     

用于NAND Flash的长BCH编码快速算法

为满足大容量NAND Flash的容错需求,解决传统BCH编码存在长码字编码效率低下的问题,提出一种长BCH编码的快速算法.算法利用分圆陪集和中国剩余定理,在确定生成多项式时,由每个最小多项式的根构造分圆陪集,避免了重复计算所有的根;采用等价多项式代替除法多项式,将计算的最小多项式和理想循环码的生成元加入分圆陪集,后续编码可通过查找分圆陪集得到等价余数多项式,无须每次都进行除法运算,减少了除法运算时间.实验结果表明,与传统BCH编码算法和相关算法相比,该算法在长BCH编码时具有较高的编码效率,特别是对极长BCH编码,效果更加明显.     

基于NANDFlash的文件系统设计与实现

针对JFFS2文件系统挂载时问过长、占用系统内存过多的缺点,提出一种基于NAND闪存芯片的文件系统。借鉴JFFS2和磁盘文件系统的相关方法,介绍挂载实现过程。挂载测试结果表明,该系统的装载性能高于JFFS2文件系统,具有合理性和可行性。     

嵌入式Linux中NAND Flash设备驱动研究

NAND Flash作为一种非易失性的存储介质,它具有速度快、体积小、存储密度高和容量大等优点,适用于大量数据的存储,因此在嵌入式领域中的应用也越来越广泛。分析了MTD(内存技术设备)与NAND Flash驱动的关系,总结了典型的NAND Flash驱动程序的总体架构。针对PXA270RP平台,设计和实现了嵌入式Linux下的NAND Flash驱动程序。为编写基于嵌入式Linux系统下的NAND Flash设备驱动程序提供了技术指导。