USB2.0非线性闪存移动存储系统软件研究与设计

发布时间：2020-06-08 08:09

【摘要】：随着电子信息技术的飞速发展,对数据存储的要求也越来越高,大容量移动存储设备得到了越来越广泛的应用,特别是以非线性闪存作为存储介质的USB2.0移动存储系统更是普及到了几乎每个人的生活中。 本文的研究目的是提出并实现一套USB2.0移动存储系统软件设计方案,可以与USB2.0的主机设备通过USB总线进行数据通信,完成主机下达的各种操作指令,并且通过非线性闪存的坏块处理和损耗均衡算法降低非线性闪存的坏块产生频率,延长其使用寿命,保证非线性闪存对数据的高可靠性存储,从而完整的实现USB2.0移动磁盘的功能。 本项目采用产品级的研究方法,按照系统总体架构制定,软件架构制定,软件算法设计,代码实现,系统仿真,板级调试,跨平台兼容性测试这几个步骤严格进行,从而保证了研究的可靠性。 通过近一年时间的研究,成功的实现了一个基于ARM7平台容量为240MB的USB2.0移动磁盘,并交付客户,实现了初步商用化。 本文设计的软件方案直接面向硬件,具有操作系统无关性,结构精简,开发周期短,成本低等优点,具有较好的应用推广前景,特别对于一些性能受限的应用场合有良好的商业价值。
【图文】：

上海交通大学硕士学位论文第二章 USB2.0 非线性闪存移动存储系统技术综述2.1 非线性闪存介绍2.1.1 非线性闪存物理结构和特性非线性闪存的操作是以页（Page）为最小读写单位，以块（Block）为最小擦除单位，每个块由固定数量的页组成。目前的主流应用大多是多层单元非线性闪存（MLC NAND-Flash）和单层单元非线性闪存（SLC NAND-Flash）。SLC 的特点是成本高、容量小、速度快，而 MLC 的特点是容量大成本低，但是速度慢。另外，由于每个 MLC 存储单元中存放的资料较多，结构相对复杂，出错的几率会增加，必须进行错误修正，这个动作导致其性能要落后于 SLC 闪存。对于同种类型的非线性闪存来说，每个块的可擦除次数都是基本一致的，，双层单元非线性闪存（MLCx2 NAND-Flash）每个块的可擦除次数是 10000，单层单元非线性闪存（SLC NAND-Flash）每个块的可擦除次数是 100000[4]。非线性闪存的每个页都有一个冗余区（spare area），可用于存放 ECC 校验数据及其它信息。

上海交通大学硕士学位论文控制传输，这里通过一个 USB2.0 总线通信实例如将一个 U 盘插入 PC，PC 需要获得这个设备的送一个设置信令包（SETUP token packet）给 U 节的数据包给 U 盘，这个 8 字节的数据包会告返回自己的设备描述符给 PC，如果 U 盘成功的接 盘会向 PC 发送一个握手数据包（ACK），这个过 2-2）所示。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP333

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本文编号：2702789