面向NAND Flash存储的纠错编码技术概述

对面向NAND Flash存储的纠错编码技术进行综述。首先,介绍NAND Flash的内部结构及其出错机制。然后,对目前常用的4种纠错编码技术（Hamming码、RS码、BCH码以及LDPC码）原理及现状进行详细介绍。最后,对比分析这4种纠错编码技术的优缺点以及未来的发展趋势。     

NAND Flash控制器的BCH编/译码器设计

提出一种应用于NAND Flash控制器的并行BCH编/译码器,在译码阶段引入流水线操作和分组预取译码操作,提升BCH码的译码效率。实验结果表明,在NAND Flash的2 KB页读取操作中,该编/译码器纠正8 bit的随机错误只需要565个周期的译码时间,是采用按页预取译码方式所需时间的1/4。     

基于BCH纠错算法的编解码器设计与实现

随着NAND Flash存储单元的快速发展,存储密度增加使得器件的出错概率增加,为此提出了一种优化的BCH编解码器结构,编码和解码过程每个时钟周期可以并行处理16位数据,其中译码电路中的伴随式模块、错误位置多项式模块与钱氏(Chien)搜索模块采取三级流水线结构,纠错和检错阶段可以同时进行,有效地提高数据的处理速度和纠错速度。在完成电路的RTL设计后利用VCS工具完成了电路的仿真验证,结果表明在传输8 192 bit数据生成672校检因子情况下实现了48位纠错,工作频率最高支持200 MHz。     

NAND Flash内存设备的读写控制设计

针对NAND Flash闪存设备在嵌入式系统中的应用,详细分析了Flash闪存设备的接口设计方法。根据NANDFlash的读写特性,采用Hynix半导体公司的Flash H27U1G8F2B,设计一种闪存数据读写控制方法和驱动流程。该方法能够应用于各种NAND Flash的读写控制,具有良好的程序结构和较高的代码运行效率。     

长寿命星载NAND Flash自适应坏块管理策略

针对长期在轨运行设备的存储可靠性问题,提出了一种自适应坏块管理策略。首先对星载NAND Flash存储系统建立马尔可夫可靠性模型,其次根据使用情况预估设备产生的坏块数量,并设置数据存储空间的大小;然后根据设备实际在轨坏块数量动态调整数据存储空间,在确保一定时间内有稳定的存储空间的基础上保持较高的空间利用率;最后对自适应坏块管理策略进行了仿真分析。结果表明,在某一写入速率下,该自适应坏块管理策略的空间利用率不低于85%。     

基于有限域分圆陪集的BCH码参数盲估计

BCH码作为一种循环码在通信领域有很广泛的应用,提出一种基于有限域分圆陪集的BCH码参数估计方法。由于该方法利用了BCH码的汉明码特性,实现了码组同步时刻和码长的快速估计,利用分圆陪集原理,准确估计出BCH码的生成多项式。仿真实验结果表明,该方法具有所需数据量少、识别速度快、抗误码性能好的特点。     

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。     

高性能NAND Flash控制器在SoC平台中的设计与应用

NAND Flash在现代数码产品中得到了广泛的应用,在片上系统芯片中集成NAND Flash控制器已成为一种趋势。分析SoC平台中高性能NAND Flash控制器的实现方案,提出两种改进NAND Flash控制器数据读写速度的技术,在面积增加很小的情况下,有效地改善了控制器的性能。该设计方法已通过了仿真测试和FGPA验证,在SMIC 0.18μm工艺库下的综合速度能够达到121MHz。     

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。     

基于NAND Flash的嵌入式文件系统的改进与优化

以NAND Flash为介质的嵌入式文件系统主要存在两方面的不足：启动加载过长、对磨损平衡考虑不足。针对这两点不足，实现了一个新的NAND Flash文件系统，它通过改变数据节点的管理，将文件的控制信息和数据信息分开存储，缩短了启动加载时间；通过在垃圾回收时使擦除块交替存储冷热数据，实现了各擦除块间的磨损平衡。     

BCH编译码器在NANDFlash控制器中的应用研究

针对空间应用对固态存储器中ECC校验在计算速度和纠错能力上的要求,提出了一种应用在NANDFlash控制器中的高速并行BCH编译码器。文中采用了一种独特的译码器架构,并改进了计算伴随式的算法,先利用编码电路计算出伴随多项式,再利用译码电路计算出伴随式。与直接计算出伴随式的译码器相比,虽然译码时间略有增加,但却能明显减少资源的占用量。结合采用其他一些节省资源和提高运行速度的措施,使该译码器的设计更适应空间应用的需要。     

嵌入式设备NAND Flash存储系统的设计与实现

为了实现一种嵌入式设备存储系统的解决方案,对嵌入式设备广泛采用的大容量存储设备NAND Flash进行了深入的研究.设计了一种嵌入式设备中NAND Flash存储系统的解决方案,介绍了其功能用途和系统结构,分层介绍了系统的具体设计,重点介绍了比较独特的块设备驱动层和FTL层的设计方法以及对驱动初始化的优化.通过实际设计NAND Flash存储系统Linux驱动,说明了该系统设计实际应用时的出色效果.     

WinCE系统中MLC型闪存的编程支持研究

基于WinCE6．0操作系统,以实现WinCE下驱动程序对MLCNAND闪存的支持及其驱动程序性能的提高为目的。介绍了NAND闪存驱动程序的整体架构;对Fish抽象层的功能及地址映射关系的建立进行分析,讨论了引用版本号的概念为MLCNAND闪存建立地址映射关系的过程,使Flash抽象层程序可以支持MLCNAND;对Flash介质驱动层进行分析,介绍了采用两片编程技术提高驱动性能的原理与实现,及4位EOC校验的步骤;经对两片编程与单片编程方式的写速度测试,结果表明前者比后者速度提高了92．2％。     

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.     

一种NAND Flash存储器抗辐射加固方法

随着宇航事业的飞速发展,迫切需要一种稳定的非易失存储器,NAND闪存具有功耗小、速度快等特点,在宇航领域有广阔的应用前景.分析了NAND Flash的辐射效应和错误模式,设计了一种基于RS( Reed - Solomon) - RM(R- eed - Muller).级联纠错编码的软件加固方法,该码具备很强的纠随机错误和突发错误的能力.级联码译码器中采用流水线技术以及兵乓操作进行加速,数据吞吐率得到保证.     

一种基于多项式上中国剩余定理的通信编码方案

从数论中的中国剩余定理出发,在分析基于多项式上的中国剩余定理的基础上,提出了一种新的通信编码。该方案对传统的中国剩余定理通信编码方案进行了改进,使得信息在传输时更加安全可靠仿真实验证明了该编码方案大大提高了传输速率,减轻了信道上的负荷。