某小型固态存储器及其地面测试设备的设计与实现

发布时间：2017-04-27 21:07

  本文关键词：某小型固态存储器及其地面测试设备的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着存储器在遥测系统中的地位越来越重要，如何提高存储器的可靠性，使其能在高过载、高冲击的环境下准确无误的记录、储存数据，成为存储器设计的关键。以固态存储介质FLASH为依托的固态存储器旨在利用FLASH非易失性、能适应恶劣环境和具有先进存储技术等优点，从加强自身稳定性方面提升存储器整体性能。同时，通过设计与固态存储器相配套的地面测试设备，利用外在设备对固态存储器进行全面测试，为固态存储器的设计生产提供依据。 针对固态存储器及其地面测试设备的设计要求及本课题自身的特点，采用模块化和高可靠性的设计思想，提出了固态存储器及其地面测试设备的总体设计原则及设计方案，完成了以下几项工作： （1）固态存储器以FPGA为逻辑控制核心，完成2路模拟信号采集和1路PCM数字量解码，并将两者混合编帧后的数据存储进FLASH；地面测试设备能够模拟飞行器上测量综合控制器对固态存储器发送命令，发送模拟/数字量，实时监测固态存储器记录的数据信息，同时在固态存储器回收后对存储的数据进行回读、分析和处理。 （2）详细介绍了数据缓冲器FIFO的设计方法和RS-422通讯技术，全面介绍了FLASH编程技术，包括无效块管理、块擦除、页编程和数据读取。 （3）针对存储器和地面测试设备同时研制，互相验证，出现故障无法确定来源这一问题，特对地面测试设备进行标准化设计，统一其通讯协议。 本文最后对固态存储器进行了功能测试，根据试验结果对固态存储器性能进行了分析，，对不足进行了改进。测试结果表明，固态存储器能够全面完成任务要求，而且具有很高的可靠性。
【关键词】：固态存储器 FLASH存储 FIFO RS-422 标准化
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题背景10
• 1.2 课题研究目的及意义10-11
• 1.3 课题国内外研究现状及发展趋势11-16
• 1.3.1 国外研究现状12-14
• 1.3.2 国内研究现状14
• 1.3.3 发展趋势14-16
• 2 系统分析16-22
• 2.1 系统概述16
• 2.2 系统技术指标及接口要求16-18
• 2.2.1 固态存储器技术指标及接口要求16-17
• 2.2.2 地面测试设备技术指标及接口要求17-18
• 2.3 系统总体方案设计18-22
• 2.3.1 固态存储器总体方案设计18-19
• 2.3.2 地面测试设备总体方案设计19-20
• 2.3.3 系统工作模式设计20-22
• 3 系统硬件及软件设计22-44
• 3.1 固态存储器设计22-34
• 3.1.1 一路 PCM 数字量解码模块设计22-24
• 3.1.2 两路模拟信号采集模块设计24-27
• 3.1.3 数模混合编帧模块设计27-29
• 3.1.4 供电系统设计29-32
• 3.1.5 “控制解保”信号设计32-34
• 3.2 地面测试设备设计34-44
• 3.2.1 PCI 板卡模块设计34-37
• 3.2.2 一路 PCM 数字量编码模块设计37-38
• 3.2.3 两路模拟量编码模块设计38-44
• 4 关键技术研究44-70
• 4.1 RS-422 通讯技术44-49
• 4.1.1 硬件电路设计44-46
• 4.1.2 软件程序设计46-49
• 4.2 数据缓冲器 FIFO 设计49-54
• 4.2.1 内部软 FIFO 设计49-53
• 4.2.2 片外 FIFO 设计53-54
• 4.3 FLASH 存储技术54-63
• 4.3.1 存储介质的选择54-56
• 4.3.2 无效块管理56-57
• 4.3.3 块擦除57-58
• 4.3.4 FLASH 存储技术58-59
• 4.3.5 FLASH 数据读取59-60
• 4.3.6 固态存储器 FLASH 设计60-63
• 4.4 地面测试设备标准化通讯协议63-70
• 4.4.1 协议基本内容63-66
• 4.4.2 通讯流程66-70
• 5 系统功能测试及故障解决70-80
• 5.1 测试系统概述70
• 5.2 系统功能测试70-77
• 5.2.1 一路 PCM 数字量测试70-73
• 5.2.2 两路模拟量测试73-75
• 5.2.3 “点火”信号测试75
• 5.2.4 回读数据测试75-77
• 5.3 调试中遇到的问题及解决方法77-80
• 5.3.1 误操作“FLASH 擦除”命令77
• 5.3.2 命令无法下传77-78
• 5.3.3 回读数据误码现象78-80
• 6 总结和展望80-82
• 6.1 全文总结80
• 6.2 展望80-82
• 附录82-84
• 参考文献84-90
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及所取得的研究成果90-92
• 致谢92-93

【参考文献】

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本文编号：331411