【摘要】：航天實驗數(shù)據(jù)從早期的衛(wèi)星遙測遙控信息到現(xiàn)如今的各類載荷相機高清度圖片,逐漸成為航天任務的主要產(chǎn)出。星載固態(tài)存儲器可以對衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)所收集的關鍵信息進行儲存、在軌處理及下傳,是航天數(shù)傳分系統(tǒng)重要的組成設備,從某種角度講,星載固態(tài)存儲器的性能決定了整個航天任務完成的質(zhì)量。NAND型FLASH作為當今市場上廣泛應用的存儲介質(zhì),具有讀寫速度快,可靠性高以及掉電不丟失的特點,在航天領域利用NAND型FLASH在固態(tài)存儲器中存儲外部輸入的有效載荷已經(jīng)成為主流的設計思路,本文通過采用NAND型FLASH總線并行擴展技術對數(shù)據(jù)進行存儲,該方法能夠有效的提高固態(tài)存儲器對數(shù)據(jù)的讀出寫入速度。針對固態(tài)存儲器內(nèi)部對數(shù)據(jù)流的處理方法,本文利用控制技術高速有效的實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)的寫入以及讀出,該方法很大程度上節(jié)省了CPU的資源,使得CPU可以完成對固態(tài)存儲器各個功能的調(diào)度、切換以及對FLASH的壞塊管理與維護,在控制器以及CPU的共同協(xié)作下,固態(tài)存儲器在記錄、回放的同時中能夠反饋更多的實時信息,用戶在使用過程中對固態(tài)存儲器的操作也更加靈活。傳統(tǒng)的固態(tài)存儲器具有數(shù)據(jù)吞吐量高,存儲容量大的特點,多用于大型科研衛(wèi)星,現(xiàn)如今,越來越多的微小實驗衛(wèi)星升空發(fā)射,對于固態(tài)存儲器的需求也從存儲能力高、記錄回放速率快轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘟涌?操作靈活等特點。本文設計的固態(tài)存儲器與外部多個載荷設備相連接,對于多路載荷在同一時刻寫入固態(tài)存儲器有效數(shù)據(jù)的需求,提出了一種利用FPGA內(nèi)部的嵌入式RAM對不同類型載荷進行分類緩存的方法,同時在內(nèi)部對不同類型的載荷進行標識組幀,解決了傳統(tǒng)固存接口單一,對內(nèi)部數(shù)據(jù)零處理的缺點。本文的研究成果為基于閃存存儲介質(zhì)的星載嵌入式固態(tài)存儲器的研究和設計的發(fā)展奠定了基礎,具有很好的參考意義。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP333;V443
【圖文】：

西安電子科技大學碩士學位論文6 #RB2 狀態(tài)輸出 2 23 #WE3 寫使能 3 40 #RE1讀使能信號 17 #RB1 狀態(tài)輸出 1 24 #CE6 片選 6 41 #RE2讀使能信號 28 #RB0 狀態(tài)輸出 0 25 #CE7 片選 7 42 IO4數(shù)據(jù)線 49 #RE0 讀使能信號 0 26 IO11 數(shù)據(jù)線 11 43 IO5數(shù)據(jù)線 510 #CE0 片選 0 27 IO10 數(shù)據(jù)線 10 44 IO6數(shù)據(jù)線 611 #CE1 片選 1 28 IO9 數(shù)據(jù)線 9 45 IO7數(shù)據(jù)線 712 #CE2 片選 2 29 IO8 數(shù)據(jù)線 8 46 IO15數(shù)據(jù)線 1513 VCC 電源 30 IO0 數(shù)據(jù)線 0 47 IO14數(shù)據(jù)線 1414 VSS 地 31 IO1 數(shù)據(jù)線 1 48 IO13數(shù)據(jù)線 1315 #CE3 片選 3 32 IO2 數(shù)據(jù)線 2 49 IO12數(shù)據(jù)線 1216 #CE4 片選 4 33 IO3 數(shù)據(jù)線 3 50 #RE3讀使能信號 317 CLE 指令鎖存 34 #CE5 片選 5

圖 2.3 FLASH 內(nèi)部原理框圖[10]FLASH 內(nèi)部以頁為單元進行數(shù)據(jù)的讀寫，以塊地址為單位進行擦除，每一塊由頁構成，每一頁由列構成，陣列地址最小單元由列地址組成，單片 FLASH 存儲容量8192M+128Mbit,除了存儲陣列外，F(xiàn)LASH 內(nèi)部還包括指令寄存器、控制邏輯單元、I/O 緩存單元、I/O 驅(qū)動單元等，其中外部指令保存在指令寄存器中，外部輸入片選信號、讀寫信號、地址使能、命令使能與控制邏輯單元相連接，I/O 驅(qū)動單元則對FLASH8 位 I/O 端口上數(shù)據(jù)進行驅(qū)動。

FLASH指令集合[10]

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本文編號：2743710