基于视频行场消隐期的大容量FLASH存储控制器

为克服传统大容量FLASH视频存储控制器时序设计复杂、缓存资源要求较高的缺点,设计了一种利用视频行场信号消隐期进行时序控制的FLASH视频存储控制器。该控制器基于FPGA时序设计,利用视频行场同步信号消隐期时间写入FLASH的读出和写入控制命令。由于无需缓存资源即可实现多级流水线的设计,提高了时序控制效率,简化了时序设计过程。基于Verilog硬件描述语言,设计了3级流水线和并行控制时序,数据达120 MB/s,实现了对2 048pixel×1 752pixel/15frames高速视频数据的实时存储与回放。仿真与实验结果均表明,系统时序设计正确,大容量FLASH阵列读写操作正常,可实现视频数据的采集、存储、回放等多种功能。

NAND Flash存储控制器的软硬件划分设计

介绍了现代数码产品中NANDFlashMemory控制器的基本控制和4种软硬件划分不同的控制器设计。作者用VerilogHDL语言分别实现了这4种不同的控制器的,并进行了硬件面积、DSP占用率和接口灵活性的量化比较,指出了各种方案适用的范围。通过对一个SOC项目的需要分析,设定了基准函数,从而选出了合适的软硬件划分方案。

新型智能存储SoC中NAND Flash控制器的软／硬件设计

介绍了新一代智能存储片上系统SSC,详细讨论了SSC中NAND Flash子系统的软/硬件设计;采用基于模板的划分方法,实现NAND读写控制器的软/硬件划分。SSC已生产并通过工业测试。结果表明,采用软/硬件划分的方法,NAND控制器的面积比纯硬件的实现方法减小58%,性能仅下降16%;比单纯ARM软件实现,速度平均提高20倍,同时具有软件的高灵活性。

Flash存储芯片在轴向变量柱塞泵控制器中的应用

基于MSP430单片机和Flash存储芯片,对轴向变量柱塞泵控制器的存储模块进行了开发,包括硬件电路的设计和软件的开发,其中,在软件开发过程中,从3个层次对软件的开发思想进行了分析。联合调试结果表明:对轴向变量柱塞泵控制器存储模块的开发达到了预期的功能要求,而且,数据的存储与读取方便且快速。

嵌入式微控制器MMC2107的Flash存储器扩展技术

以Motorola32位MCUMMC2107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。

基于Flash混合存储的数据迁移技术研究

混合存储系统内的数据结构较为混乱,为提高数据迁移效率,减少其响应时间,设计基于Flash混合存储的数据迁移技术。综合比较Flash存储器、固态硬盘存储器以及磁盘存储器的存储效果,对存储介质进行缓存分层,整理其在同层结构与分层结构中的读写顺序;计算文件的时间长度值,获取文件读写频率以及单位时间内的文件访问量,计算文件预期价值,并得到相应的约束条件,由此建立数据价值评定模型,设计数据迁移算法。实验结果表明,在邮件负载条件下效果更好,在不同时段内,响应时间均不超过3 s,因此该数据迁移技术的响应时间较短,性能较好。

基于FPGA的FLASH存储器三温功能测试系统设计

由于大容量FLASH存储器全地址功能测试时间较长,在自动化测试设备(ATE)上进行高低温测试时,长时间使用热流罩会导致测试设备运行异常。为把存储器测试过程中耗时最长的全地址功能测试部分从ATE机台上分离出来,设计一个基于FPGA的驱动板卡,结合MSCAN和Checkerboard算法实现了对被测芯片激励信号的施加;然后,设计一个12工位的驱动板卡,实现了在三温条件下的多芯片同步测试;接着,设计一个基于Qt的上位机软件,实现了对测试结果的实时显示与存储;最后,对2 GB大容量FLASH存储器进行测试验证。测试结果表明,与传统的ATE测试相比,基于驱动板和工位板的测试系统可实现对大容量FLASH的全地址功能的高低温测试,且工位板具有的高可扩展性可实现多芯片的同步测试,大幅提高了测试效率。

基于USB 3.0的NAND FLASH数据存储设计

由于目前采用的串口和USB 2.0检测坏块、实现数据读取的方法存在数据读取慢以及数据稳定性低的问题,而在高速大容量存储装置设计中,存储器通常采用NAND FLASH,故提出一种基于USB 3.0总线的NAND FLASH数据存储设计。采用FPGA作为逻辑主控单元,选用USB 3.0芯片CYUSB3014作为FPGA与上位机的通信桥梁,并在FPGA软件上设计ECC数据校验纠错以及NAND FLASH的坏块管理。用户可通过上位机实现数据读取、擦除以及分析。实验结果表明,所设计系统可通过USB 3.0接口将NAND FLASH中存储的数据传输到上位机,传输速度实际可达39 MB/s。

一种带Cache加速的HyperRAM控制器设计与验证

针对目前可穿戴设备上对存储设备性能要求高、体积小、功耗低等问题,在FPGA上实现了一款可拓展的高性能HyperRAM控制器,并引入Cache缓存加速设计,以提高对频繁访问数据的命中率和优化存储器访问模式,实现更高速的数据传输和优化的系统性能。运用UVM验证方法学和FPGA进行验证,结果表明,带有Cache缓存的HyperRAM控制器相较于普通HyperRAM,在读写连续地址时性能提高61%,并具有较好的可靠性与有效性,可为嵌入式系统提供高效、灵活的存储器解决方案。

基于AES算法的eFlash控制器安全设计

针对专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)芯片数据存储在安全性上的需求,尤其是eFlash(embed Flash)存储敏感数据的安全风险,文中设计了一种基于高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法的eFlash安全存储控制器。与传统基于软件和硬件平台加密设计方案相比,基于ASIC芯片平台具有集成度高、运算快等优势。通过对AES算法原理分析,文中提出了使用AES算法在eFlash控制器上对存储数据进行加密。数据传输速率是eFlash性能关键因素,AES算法采用流水线结构设计以提高数据吞吐率,吞吐率达到1.4 Gbit·s^(-1),消耗9.96×10^(-10)m^(2)逻辑资源。该加密方案在消耗较少逻辑资源和加密延时的前提下加强了eFlash存储安全,可有效阻止外界攻击ASIC芯片的存储信息。

内嵌Flash存储器可靠性评估方法的分析及应用

介绍了存储器分类及Flash存储器的基本结构,分析了非易失性存储器(NVM)可靠性试验标准的特点。从试验项目、试验条件、样品数量和数据图形等方面比较了JEDEC和AEC发布的NVM可靠性试验的标准和方法。以2款存储容量分别为64 kB和128 kB的MCU芯片为试验对象,依据JEDEC和AEC发布的试验标准和方法,设计了针对MCU芯片内嵌Flash存储器可靠性的评估试验,为Flash存储器的设计和验证工作提供参考。

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。

实现流水存储及坏块处理的Flash控制器设计

实现了一种适用于航天设备的大容量存储方案。给出一个基于FPGA实现的Flash控制器设计,该控制器可以完成航天应用的大容量数据存取工作。其中存储操作中设计了流水编程机制,实现了叠装芯片内部的流水编程操作,大幅度提高系统的整体存储速率,实现了高速存储的目的。同时,提出了一种完备的坏块处理机制,可以屏蔽对已知坏块的使用,并且在新的坏块产生时确保存取操作正常执行,使得大容量存储系统的存储数据无误差、无丢失,读出正常有序的数据。经板级验证,该方案的整体可以实现的最高存储速率可达100 Mbps,坏块处理机制可保证数据的正确性、完整性和连续性。

多通道NAND Flash存储芯片控制器的设计与实现

为了进一步提高数据存储容量和速度,在现有的NAND Flash存储芯片控制器研究基础上,提出使用单个NAND Flash存储芯片控制器并行地处理多片NAND Flash存储芯片的设计架构,克服了以往多通道设计中采用多个控制器之间复杂的同步性问题。采用流水线技术和乒乓操作,有效地提高数据访问速度。基于FPGA的板级测试结果表明控制器的功能正确,并且在系统时钟频率50 MHz下,读速度为626 MB/s,写速度为50.8 MB/s,性能优良。

MPC8280集成的SDRAM存储控制器设计

介绍了NXP公司PowerQUICC II系列MPC8280处理器集成的SDRAM存储控制器的工作原理和工作模式,并在某国产化8280嵌入式系统开发板上,利用SDRAM存储控制器对4片SDRAM芯片进行读写操作。实际操作结果表明,该国产化8280处理器SDRAM存储控制器功能正常,可以访问SDRAM外设存储器。

基于GB/T 18336在存储控制器领域的测评探索与应用

GB/T 18336《信息技术安全技术信息技术安全评估准则》对信息技术产品整个生命周期进行全面的安全评估和测试,提供了一个科学、客观、权威的信息技术产品安全评价方法。通过验证产品的保密性、完整性和可用性程度,确定产品是否足够安全,以及在使用中可能隐含的安全风险是否可容忍,产品是否满足相应评估保障级的安全要求。2022年1月,合肥大唐存储科技有限公司(以下简称“大唐存储”)的一款“存储控制器芯片DSS510”产品在中国信息安全测评中心(以下简称“测评中心”)正式通过了国内现行商用安全最高等级-EAL5+安全测评,该测评依据国家标准《信息技术安全技术信息技术安全评估准则》(GB/T 18336-2015)开展,该产品也是目前存储行业的全国首例且唯一通过EAL5+的存储控制器芯片。

超融合存储控制器数据分布与捕获技术

为提高存储控制器数据捕获精度和速度,在超融合架构下研究了存储控制器数据捕获技术,根据存储控制器数据特征量提取结果对数据进行模糊分区调度和高阶统计量分析,并对影响数据捕获的干扰因素进行滤除,实现了存储控制器数据高效、准确捕获。最后对优化前后的存储控制器数据捕获技术的应用效果进行了仿真分析,测试结果表明优化后的存储控制器数据捕获技术无论是在数据辨识精度,还是数据捕获精度方面都优于优化前的数据捕获技术,可以实现数据高效精准捕获。

超融合存储控制器数据分布与捕获技术

为提高存储控制器数据捕获的精度和速度,在超融合架构下研究了存储控制器数据捕获技术,对优化前后的存储控制器数据捕获技术的应用效果进行仿真分析。测试结果表明,优化后的存储控制器数据捕获技术无论是在数据辨识精度还是数据捕获精度方面都优于优化前的数据捕获技术,可以实现数据的高效精准捕获。

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。

NAND Flash控制器硬件设计与仿真验证

NAND Flash存储芯片的整体性能,在很大程度上会受到NAND Flash控制器的影响。为此在对NAND Flash的存储结构和接口进行仔细分析的基础上,设计了控制器的硬件功能,确定了各个命令执行时的设备状态转换关系,并在仿真环境下,利用NAND Flash控制器进行存储介质的读写及擦除等操作,全面验证了控制器的功能。结果表明,控制器工作正常,符合设计目标。