基于国产FPGA的星载Nor Flash控制器设计与验证

摘要

为满足航天星载存储系统进一步提高数据传输速率和系统可靠性,降低定制成本等需求,设计了一款基于国产宇航级可编程逻辑门阵列(field programmable gata array,FPGA)的Nor Flash控制器。该控制器针对Nor Flash编程和擦除操作速度较慢等问题,采用了解锁省略策略与增设写入缓冲器编程算法协同优化提高Nor Flash控制指令效率。控制器通过Verilog HDL语言编写有限状态机实现,modelsim仿真结果表明,控制器运作正常。同时,利用ER2C-3000型国产FPGA评估板搭建片上系统(system on a chip,SoC)进行了控制器优化算法验证,在设置工程的系统时钟为10 MHz和连续写入16个字/32字节操作条件下,设计比标准编程算法速度提升约3.5倍,比硬件解锁单字编程算法速度提升约2倍。为进一步提高国产星载SoC存储系统运转效率提供了新的思路。