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.     

基于USB2.0总线的NAND Flash检测及控制方法

在高速大容量存储装置设计中多采用NAND Flash存储器,针对目前采用串口检测坏块、实现数据读写的方法存在检测速度慢、等待时间长等缺点,提出了基于USB2.0总线的NAND Flash检测与控制方法。利用FPGA逻辑控制功能和高速USB接口芯片设计通信和控制电路,并通过上位机软件实现对Flash的命令、操作控制,由用户通过PC应用程序完成对NAND Flash的读写、擦除检测及坏块标定。经实验应用验证,该方法检测、读写速度快,使用灵活,能准确、有效实现数据的快速读写、擦除及坏块标定,可广泛应用于存储测试装置的设计研制中。     

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。     

基于闪存的图像存储系统设计

针对硬盘存储图像速度慢、可靠性差的弊端,分析了以Flash作为存储介质的可行性,提出了一种基于闪存Flash的存储系统设计方案.利用并行与流水线技术相结合,有效提高了存储容量和操作速度.整个存储系统利用FPGA控制读、写、擦除以及坏块识别的逻辑时序,利用单片机管理无效块,建立有效块表.实现了对高速大容量图像数据的存储操作,满足了实际应用中高速相机的需求.     

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。     

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。     

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.     

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STM32的Flash存储器坏块自动检测

针对Nand Flash存储器存在坏块的问题, 提出一种基于STM32的Flash存储器坏块自动检测方法, 通过STM32内部可变静态存储控制器, 发出相应的数据、地址、控制信号, 在不增加外部器件的情况下, 快速访问Flash存储器, 并给出了部分硬件电路和C语言编写的程序代码. 该设计已成功实现自动检测Flash坏块的功能; 操作简单、检测速度快、准确率高; 并能读取Flash的ID号检测Flash性能, 同时能够存储和读取2GB数据.     

基于VCS的固存坏块仿真系统设计与应用

NAND Flash固态存储器(固存)广泛应用于航天工程,受限于微电子特性及制造工艺,固存在出厂及使用过程中均会产生坏块,通常由固存控制FPGA(现场可编程门阵列)来管理并标记坏块_]。为保证固存控制FPGA对坏块管理的正确性、健壮性,必须对其进行严格验证。提出了基于VCS的固存坏块仿真验证系统,为固存控制FPGA提供了所需的外围接口,特别是提供了固存坏块反馈机制,令固存坏块产生时机受控;实时向FPGA反馈固存读写过程及产生的坏块信息;将坏块表建立、维护和固存响应过程记录到数据文件;实现了坏块分布的可配置性和仿真系统的闭环性、可记录性。仿真系统可有效发现坏块管理的设计缺陷,进而优化设计,提高航天固存产品可靠性。     

投票表决算法在高帧频图像处理中的应用

针对目前高帧频图像处理方法中软件速度慢、实时性差、专用硬件开发周期长、灵活性差等缺陷,开发完成了基于FPGA的高帧频图像硬件实时处理系统。该系统采用投票表决算法,压缩了存储和处理的数据量,充分发挥FPGA器件的并行特性,使图像采集与图像处理并行完成,提高了图像处理速度。系统已成功应用于高速轨道检测车的钢轨断面图像实时动态处理和分析。     

基于FPGA的煤矿井下瓦斯监测系统的设计

针对目前一般的瓦斯监测系统存在测量精度低、稳定性及实时性差,而测量精度高、稳定性及实时性强的瓦斯监测系统的开发和维护费用又较高的问题,提出了一种基于FPGA的煤矿井下瓦斯监测系统的设计方案;详细介绍了该系统的硬件及软件设计。模拟测试结果表明,该系统具有监测精度高、稳定性好、响应速度快、调试运行费用低等特点。     

数字声波信号处理中的编解码器设计

编解码器是一种能够执行编码和解码数字数据流或信号的设备或程序。该文介绍了基于FPGA设计实现的EDIB总线通信中的曼彻斯特码编解码器,采用Verilog硬件描述语（VerilogHDL）进行设计并集成到FPGA中。在利用FPGA对声波信号处理的过程中,采用状态机,以完成复杂的程序设计,还可以提高仪器的稳定性。这是仪器电...     

消除尖峰脉冲对数据采集干扰的设计与实现

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和状态比较方法的数据采集系统;通过详细分析A、B两相信号的状态变化特征和比较这两相信号在其1/4周期内的状态变化情况,将比较结果作为计数判据,设计了对光电传感器数据信号进行四倍频以及辨向计数的系统,并给出基于FPGA实现的方法;该方法的优势在于采用状态采样和比较的方法实现计数操作,避免了尖峰脉冲干扰,极大地提高了系统的稳定性和精确性.     

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。     

基于NAND FLASH的大容量视频存储系统的设计

针对MPEG4格式压缩的视频数据,给出了采用NAND FLASH为存储介质,以FPGA为存储阵列的控制器,并用DSP作为数据处理的核心单元,来完成大容量视频数据存储的系统设计方法,同时对坏块的检测处理等关键问题提出了解决方案。     

基于红外焦平面探测器的红外监控系统设计

提出一种基于ARM和FPGA的红外监控系统设计与实现的方案,主要对系统组成中的采集、处理、传输、显示等模块进行硬件设计,阐述了系统实现原理,为测温算法实现作铺垫。在介绍系统组成的基础上,重点介绍了ARM模块与FPGA模块之间接口设计,采用双缓存机制存储中间数据,驱动程序采用高效的DMA方案进行数据传输,有效地提高了红外监控系统图像的连续性和稳定性。实验结果表明,系统工作稳定可靠,能够满足常用实时测温算法处理的需要,该方案具有很好的工程意义和市场价值。     

一种基于模糊聚类的频域视频差错掩盖方法

当视频传输中出现不能恢复的误码或丢包时,在接收端就要使用差错掩盖技术对损坏的视频进行掩藏。论文提出一种基于模糊聚类的频域多特征量软判决差错掩盖方法,提高了差错掩盖效果。论文提出的算法主要分两个步骤:首先通过选择特征量对丢失块的周围相邻的块进行聚类分析,然后根据相似块的分布情况对丢失块进行掩盖。