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。     

支持多种闪存启动的U-Boot实现方法的改进

标准的U-Boot目前不支持从NAND Flash启动,而现有的修改U-Boot实现从NAND Flash启动的方法无法识别新的大页NAND Flash,也没有进行坏块检测。针对上述问题,提出获取NAND Flash页大小和块大小信息的通用方法,并实现了坏块检测功能。此外,对现有的上电后自动识别系统是从NOR还是从NAND Flash启动的方法进行了改进。将U-Boot-2010.09修改并移植到基于S3C2440A处理器的mini2440开发板上,运行结果表明,实现了U-Boot从NOR和NAND Flash的双启动,扩展了U-Boot的功能。     

基于连续缓存和二级缓存的DFTL改进算法

DFTL(demand-based FTL)是一种根据负载访问特点动态加载映射项到缓存中的知名FTL(flash translation layer)算法,但是它没有考虑到请求的空间局部性,而且缓存中的一个映射项剔除就可能会导致翻译页的更新,缓存中映射项的频繁剔除又会导致额外的擦除操作.在DFTL的基础上,提出了SDFTL(sequential/second cache DFTL)算法.SDFTL新设置连续缓存和二级缓存,连续缓存通过预取映射信息,利用请求的空间局部性,提高了FTL对连续负载的处理性能;二级缓存通过暂存从一级缓存中剔除的、发生更新的映射项,并采取批量更新策略回写到闪存,减少了闪存的翻译页写回次数和擦除次数.利用实际负载做的实验结果显示,SDFTL相比DFTL缓存命中率平均提高41.57%,擦除次数平均减少23.08%,响应时间平均减少17.74%.     

一种通用高精度存储式冲击波测试系统设计

针对现有冲击波测试系统精度不足及爆炸测试后易损坏的问题,设计了一种通用式高精度存储式冲击波测试系统。首先,该系统以通用、模块化的总体设计思想,在此基础上把操作面板、传感器、采集电路、存储电路集成一体。测试系统以FPGA为主控芯片,采用ICP型压力传感器,将采集到的信号通过高精度A/D转换器进行数/模转换,并存储在NAND Flash中,待爆炸结束后将数据进行回读。最后通过减小系统体积,降低测试系统被破片击中的概率。多次试验结果表明,该系统在军工领域有较高的工程应用价值。     

NAND Flash service lifetime estimate with recovery effect and retention time relaxation

A service life model of NAND flash and threshold voltage shift process is proposed to calculate the service life and endurance. The relationships among achievable program/erase （P/E） cycles, recovery time, bad block rate and storage time are analyzed. The achievable endurance and service life of a NAND flash are evaluated based on a flash cell degradation and recovery model by varying recovery time, badblock rate, and storage time. It is proposed to improve the service lifetime of solid state disk by both relaxing the bad block rate limitation and retention time while extending the recovery time. The results indicate that endurance can be improved by 17 times if the storage time guarantee is reduced from 10 a to 1 a with 10 5 s recovery time inserted between cycles.     

基于FLASH星载存储器的高效管理研究

NAND FLASH开始广泛应用于星载存储器,针对FLASH的数据高效管理成为该类存储器研究的重要组成部分。本文以商用文件系统YAFFS2为基础,结合空间应用的数据存储特点,引入文件系统的概念对存储器数据进行管理,制定了针对星载存储器的数据管理方案,搭建了一个实际的星载存储器对相应的管理方案进行了验证。     

闪存文件系统的快速挂载机制设计与实现

基于嵌入式文件系统CFFS提出一种快速挂载机制。该机制引入“静态超级块”、“引用节点”以及“页位图”等数据结构并采取相应算法,避免了在文件系统挂载过程中进行的全芯片扫描。测试表明,这种快速挂载机制减少了闪存文件系统在大容量NAND芯片上的挂载时间。     

NAND Flash的驱动程序设计

以三星公司K9F2808UOB为例,设计了NAND Flash与S3C2410的接口电路,介绍了NAND Flash在ARM嵌入式系统中的设计与实现方法,并在U-Boot上进行了验证。所设计的驱动易于移植,可简化嵌入式系统开发。     

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.