一种具有断电续存功能固态存储系统的设计

摘要

为了满足航天科技快速发展的需求，固态存储系统技术也须不断提高。目前我国研发出的固态存储器已经可以满足多数航天系统的设计需求。本文针对需要具有断电续存功能固态存储器的航天系统提出了一种新的硬件设计思路和编码方式。
　　设计的具有断电续存功能固态存储系统是以xilinx公司生产的第三代FPGA作为主控芯片来完成的。根据设计指标要求，选择RS422通信接口完成对航天系统中各种参数的接收；选择LVDS低压差分通信接口完成对航天系统中采集的图像数据片段进行接收。同时，采用双通道编码的新技术，使数据混合存储在flash的共享区，保证了数据的保密性；flash选择的是三星公司生产的K9WBG08U1M芯片；根据航天系统对固态存储系统断电后重新上电存储的数据不覆盖原数据且可进行拆分处理的技术要求，创新性的采用了双片选交替双平面的页编程方式。
　　在壳体设计上，通过对存储板进行多重防护，保证了固态存储系统接收数据的可靠性。最终，设计的固态存储系统通过了高G值冲击和振动等测试，已经成功的满足了航天系统对该固态存储系统的技术要求。

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1.绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外现状

1.3 论文安排

2.系统整体方案设计

2.1 固态存储系统数据指标

2.2 接口设计

2. 3 存储模块结构设计

2. 4 FPGA主控芯片外围接口结构设计

2. 5 整体结构框图设计

2. 6 本章小结

3.系统硬件设计与实现

3.1 FPGA主控芯片的选择

3.2 PCM数据接收模块的实现

3.3 LVDS模块的设计与实现

3.4 数据存储模块的设计与实现

3.5 电源模块的设计与实现

3.6 本章小结

4.系统逻辑设计与实现

4.1 断电续存功能实现的可能性分析

4.2 PCM和SAR实时图像数据的接收设计

4.3 数据缓存模块可靠性分析

4.4 本章小结

5.系统测试结果分析

5.1 PCM数据和SAR实时图像接收模块波形图

5.2 存储模块双片选交叉双平面页编程测试结果

5.3 两路数据缓存模块设计波形图

5.4 实测数据随机片段结果分析

5.5 实物图

5.6 本章小结

6．总结与展望

6.1论文工作总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的项目

致谢