基于双平面技术的固态存储器的设计与实现

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作为测控系统的重要组成部分,固态存储器在测控系统中有着不可替代的作用,它是获得飞行器飞行状况信息的主要途径,为飞行器系统的性能评定、故障分析和设计生产改进提供可靠的试验依据。本文设计和实现的固态存储器完成模拟量的采集和数字量的接收,并将接收的数据存储。在试验完成以后,可以将固态存储器进行硬回收,将存储器存储的数据读出以作后期的分析和处理。针对基于双平面技术的固态存储器,根据模块化和高可靠性的设计思想,结合固态存储器的任务要求和性能指标,本文提出了固态存储器的总体设计原则和设计方案,并主要完成了以下工作:(1)以FPGA为控制核心,完成6路模拟量的采集和2路PCM码流的接收,将采集的模拟量和接收的数字量进行再编码,并将再编码后的数据进行混合编帧。(2)详细介绍了使用双平面技术进行块擦除、将混合编帧的数据进行页编程和在时候将数据回读的时序,并对双平面技术在固态存储器中的应用作了相关的验证。(3)介绍了试验中进行实时监测以及在试验完成后,如何使用LVDS通讯接口将实时监测数据和试验记录的数据发送到地面设备以分析和处理。本文最后对固态存储器进行了功能测试和性能验证,并对试验结果进行分析和处理。同时,根据高可靠性的要求,提出了灌封和缓冲防护、环境应力筛选试验等保障措施。系统测试结果表明,固态存储器性能良好、可靠性高,并且完全符合任务设计要求。
摘要第4-5页
Abstract第5-6页
1 绪言第10-18页
    1.1 课题来源、性质、研究目的及意义第10-11页
    1.2 本课题国内外研究现状第11-15页
        1.2.1 国外研究现状第11-14页
        1.2.2 国内研究现状第14-15页
    1.3 论文的主要内容第15-18页
2 固态存储器技术指标及总体方案设计第18-24页
    2.1 系统概述第18页
    2.2 固态存储器技术指标、工作模式及数据再编码第18-20页
        2.2.1 固态存储器主要技术指标第18-19页
        2.2.2 固态存储器系统工作模式第19页
        2.2.3 数据再编码第19-20页
    2.3 系统总体方案设计第20-24页
        2.3.1 总体方案设计原则第20-21页
        2.3.2 总体方案设计第21-24页
3 双平面技术及其在固态存储器中的应用第24-34页
    3.1 固态存储器存储介质的选择第24-25页
    3.2 双平面技术第25-31页
    3.3 双平面技术在固态存储器中的应用第31-34页
4 固态存储器硬件设计与实现第34-48页
    4.1 系统硬件总体方案设计第34页
    4.2 模拟量采集硬件设计第34-36页
    4.3 数字量接收模块硬件设计第36-37页
    4.4 控制信号硬件设计第37-39页
    4.5 外部 FIFO 电路设计第39-41页
    4.6 存储单元硬件设计第41-42页
    4.7 LVDS 接口设计第42-45页
    4.8 电源模块设计第45-48页
5 固态存储器逻辑控制设计与实现第48-64页
    5.1 系统逻辑控制总体方案设计第49-50页
    5.2 模拟量采集逻辑设计第50-52页
    5.3 PCM 解码逻辑设计第52-53页
    5.4 模数混合编帧逻辑设计第53-55页
    5.5 FPGA 内部 FIFO 设计第55-56页
    5.6 信号的消抖设计第56-57页
    5.7 FLASH 存储模块逻辑设计第57-60页
        5.7.1 Flash 无效块处理逻辑设计第58-59页
        5.7.2 Flash 工作逻辑设计第59-60页
    5.8 LVDS 模块时序设计第60-64页
6 系统功能测试及可靠性保障第64-72页
    6.1 系统功能测试第64-67页
        6.1.1 系统调试第64-65页
        6.1.2 固态存储器的测试第65-67页
    6.2 可靠性保障第67-72页
        6.2.1 存储单元结构设计第67-68页
        6.2.2 灌封和缓冲保护第68-70页
        6.2.3 环境应力筛选试验第70-72页
7 总结和展望第72-74页
    7.1 全文总结第72页
    7.2 展望第72-74页
附录第74-76页
参考文献第76-80页
硕士期间发表的论文及完成的主要工作和取得的成果第80-82页
致谢第82页
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