基于SOPC的大容量高速数据存储系统设计

当前的先进动态测试系统往往需要高速高精度的采集前端,如何实现对大量实时数据的高速存储成为研究热点.在此背景下本文提出一种实现大容量高速存储系统的设计方案.存储模块是由NAND Flash存储芯片组成的4X4存储阵列,以FPGA为载体的SOPC系统作为存储模块的控制核心.根据NAND Flash芯片结构特性,采用位扩展和...     

带应急烧毁功能的高速存储模块设计与实现

针对当前人们对存储系统大容量、高速率、数据安全性的新要求,文章提出了一种带应急烧毁功能的高速大容量存储模块的设计方案。系统采用NAND型Flash实现大容量存储阵列,以PCI总线为通信接口,以FPGA为控制核心,通过对多片NAND Flash的逻辑控制实现数据的高速大容量存储。文章提出了NAND Flash芯片并行操作、流水线技术等关键技术,以确保存储系统能够满足高带宽、高速率读写需求;给出了应急数据自烧毁的电路设计,可从物理上烧毁存储核心关键数据的存储芯片,以保证系统数据的安全。测试结果表明,模块工作性能稳定,可以满足高速率和应急烧毁功能的要求。     

基于STM32F103控制的NAND Flash数据处理实现

设计了一种通过STM32F103控制的NAND Flash模块化、小型化的数据记录模块,数据记录模块通过McBsp高速通信总线接收航空飞行装置在运行过程中检测到的故障模式及机载总线下发的状态信息等数据,经数据处理后将有效数据进行存储。当需要时,上位机可通过系统对外接口将数据取出,并通过软件对数据进行时间轴、模块化、图表化整理,便于记录系统的运行历史、分析系统的运行状态。该数据记录模块通过USB实现存储模块数据读写并通过RS232下发控制指令实现数据存取与验证,最后通过模拟系统总体功能测试验证了存储模块的各项工作性能和可靠性。     

基于DDS的高精度任意波形发生器设计

系统利用直接数字频率合成技术(DDS)完成任意波形发生器设计,以FPGA作为核心控制器件,用Flash和RAM作为波形数据存储模块,在上位机软件的控制下,利用高精度D/A转换器,实现正弦波、方波、三角波、锯齿波、高斯白噪声等任意波形输出。系统可广泛用于通讯、遥控遥测、震动激励和仪器仪表等领域。     

嵌入式微控制器MMC2107的Flash存储器扩展技术

以Motorola32位MCU MMC2107和AMD型Flash存储模块Am29LV800BB为基础讨论了32位嵌入式微控制器和Flash存储器的接口设计，给出了基本扩展原理、硬件系统设计、软件编程方法及测试例程。文中对16位数据接口及32位数据接口的硬件设计分别进行了技术分析。重点讨论了32位数据接口的编程原理。     

针对Flash存储特性的航天器大容量固态存储技术

航天任务对存储系统要求极高,商用领域基于Flash的固态硬盘使用FTL技术照搬传统磁盘管理技术,对Flash存储特性利用不足,无法满足需求.本文基于3Dplus公司的Flash存储模块,采用FPGA直接管理存储介质的方法,结合航天任务需求,针对Flash存储特性提出并行总线、流水线操作技术和坏块管理等航天应用措施,介绍一种实际应用于航天任务的大容量固态存储系统,容量128 Gbits,吞吐率可达500 Mbps.最后讨论了民用Flash存储系统的发展对航天应用的启示.     

基于分布式缓存的科技文献信息动态检索系统设计

为便于科研人员研究科技发展前沿动态,设计基于分布式缓存的科技文献信息动态检索系统,为用户匹配最佳检索结果。用户层将用户检索需求传输至处理层数据采集模块,该模块采集数据信息后经网络层通信模块将信息传输至数据层科技文献信息数据库中存储;数据层分布式存储模块采用分布式缓存方法将以往的检索记录信息分别存储至热数据库及冷数据库中;利用网络层传输科技文献信息数据库内的检索需求信息至处理层检索处理模块,通过科技文献信息动态检索方法处理接收到的检索信息,将处理后信息与数据层分布式存储模块内的关联数据进行排序重组,获取检索结果,并通过用户层展示检索结果。结果表明,该系统可有效且准确地为用户检索其所需的科技文献信息,检索MAP值为0.95以上,系统具备较快的读写速度与较强的数据传输能力。     

一种高速数据采集记录装置的设计

文章介绍了一种基于Flash的高速数据采集记录装置的实现方案;文中采用了Flash高速存储技术与FPGA的二级缓冲技术,提高了存储速度,突破存储芯片的瓶颈,成功实现了数据存储速率与传输速率完美的匹配;同时通过设计合理的电路降低了存储模块的功耗,利用可靠的通信协议,有效保证了信号数据的可靠接收和存储。     

双通道流水线Flash存储系统的设计

提出了一种新颖的基于NAND Flash的存储系统.采用了双通道和流水线设计,提高了存储系统的吞吐量、降低平均响应时间.片上缓存技术隐藏了Flash的操作延时,提高了数据存储的速度.相比较传统的设计,平均读速度提高了约70.3%,平均写速度提高了约79.7%.     

新型高速大容量雷达数据记录器设计

提出了一种新型高速大容量雷达数据记录器的设计。为了将有效速度为59MB/s的雷达回波数据流及时、可靠的存储到记录器中,系统逻辑使用了乒乓缓存技术将其分解为两路速度为29.5MB/s的数据流并分别交叉写入两片Flash,这样大大减轻了单片Flash操作时序的压力。同时单片Flash运用了交错式双平面编程和高效的无效块管理,最大化的提高了芯片的写入速度。此数据记录器已经通过了振动、高低温、电磁兼容和冲击等实验,运行可靠稳定,同时已经交付部队使用。     

基于NAND Flash的海量存储器的设计

针对存储系统中对存储容量和存储带宽的要求不断提高,设计了一款高性能的超大容量数据存储器。该存储器采用NAND Flash作为存储介质,单板载有144片芯片,分为3组,每组48片,降低了单片的存储速度,实现了576 Gbyte的海量存储。设计采用FPGA进行多片NAND Flash芯片并行读写来提高读写带宽,使得大容量高带宽的存储器得以实现。针对NAND Flash存在坏块的缺点,提出了相应的管理方法,保证了数据的可靠性。     

基于AT45DB642D存储器的音频播放器设计

介绍了Atmel公司的AT45DB642D存储器和美国Cygnal公司的C8051F350单片机．以AT45DB642D为外部掉电存储介质，以C8051F350单片机为控制核心，设计了音频播放器。详细阐述了系统硬件组成和软件设计，给出了单片机与AT45DB642D的SPI接1：7电路、程序流程图及部分程序代码。音频播放器具有多通道采集、存储容量大、数据保存具有非易失性等特点。     

一种高可靠大容量星载存储器的设计与研究

凭借着存储密度大和存储速率高的特点,基于NANDFlash的大容量存储器在星载存储领域得到了广泛的应用,由于NAND Flash本身存在缺陷,基于NAND Flash的大容量存储器在恶劣环境下的可靠性难以保证.提出了通过FPGA设计SRAM对关键数据三模冗余读取和缓冲、NAND Flash阵列热备份和数据的回放校验以及合理的坏块管理等措施,实现了高可靠性的大容量存储器.实验说明该系统不会因为外在偶然因素而造成数据的不完整,而且整个存储系统的成本开销相对于目前的星载存储器也非常低.     

地址数据复用型Flash存储器测试技术研究

随着半导体技术的迅猛发展,移动存储设备快速增长。Flash芯片作为移动存储设备中最常用的器件,得到了日趋广泛的应用,对Flash芯片的测试要求也越来越高。地址数据复用型Flash存储器测试技术研究及电路设计,设计改善大规模数字集成电路测试系统数字系统算法图形功能。对K9F2G08R0A进行了测试并通过对数字系统算法图形功能进行改善,算法图形发生器由多个算术逻辑单元、多路选择器以及操作寄存器组成,可以实现复杂的逻辑操作和算术运算,可以更快、更简便地对地址复用型Flash存储器进行测试,减少测试程序开发难度。     

一种Flash安全存储控制器的设计与实现

针对当前对Flash存储器中敏感数据的安全存储需求,设计实现了一种Flash安全存储控制器。通过数据加密技术和访问地址加扰技术保证存储数据的安全,并建立了一种分区访问控制机制,实现了不同等级用户的访问控制。对该存储控制器设计进行验证和分析,结果表明,设计的Flash安全存储控制器在保证Flash访问速率的基础上,实现了对Flash存储器的硬件级安全防护和分区访问控制,方法不仅可行,而且具有较强的实用性。     

基于闪存阵列的高速存储方法

针对单片Flash存储速度过慢的情况,提出了一种利用DMA(直接存储器访问)技术和流水线Flash存储来实现高速存储的方法.该方法通过AVR单片机和CPLD控制产生DMA和Flash片选时序不经过处理器,直接往Flash里写一页数据,在第一片Flash进行数据编程而无法对其进行其他操作时,继续往下一片Flash里写一页...     

Non-Volatile Memories for Removable Media

NAND Flash memory has become the preferred nonvolatile choice for portable consumer electronic devices. Features such as high density, low cost, and fast write times make NAND perfectly suited for media applications where large files of sequential data need to be loaded into the memory quickly and repeatedly. When compared to a hard disk drive, a limitation of the Flash memory is the finite number of erase/write cycles: most of commercially available NAND products are guaranteed to withstand 10$^{5}$ programming cycles at most. As a consequence, special care (remapping, bad block management algorithms, etc.) has to be taken when hard-drive based, read/write intensive applications, such as operating systems, are migrated to Flash-memory based devices. One of the basic requirements of the consumer market for data storage is the portability of stored data from one device to the other. Flash cards are the actual solution. A Flash card is a nonvolatile “system in package” in which a NAND Flash memory is embedded with a dedicated controller. This paper presents the basic features of the NAND Flash memory and the basic architecture of Flash cards. We provide an outlook on opportunities and challenges of future Flash systems.      

如何引导大缓存

缓存是指在计算机存储系统的层次结构中,介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。缓存和主存储器一起构成一级存储器,高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行。在计算机的发展历程中,依据摩尔定律,计算系统中的中央处理器性能发展迅速。而磁盘作为计算系统中的主存储器,由于机械机理的限制,其发展速度远远不及中央处理器的发展速度,形成了中央处理器数据处理快而磁盘读写数据缓慢的状况,从而降低整个计算机系统工作效率。因此,通过在两者之间增加一个缓冲层来协调两者之间数据调动效率问题,缓存由此应运而生。缓存的处理速率接近于中央处理器,可以通过扩大缓存容量,缓解两者之间处理效率差距,能够快速响应中央处理器和磁盘之间的读写请求,作为两者之间的缓冲池,缓存在一个适当范围内越大越好。由于缓存资源的珍贵,因此,缓存成为一个计算系统性能高低的重要标志。