本发明专利技术提供了一种星载NAND FLASH固存坏区管理系统，包括：四组FLASH存储芯片，用于记录和回放卫星载荷探测数据，在固存擦除和写过程中，提供芯片状态反馈信息和校验信息；存储控制FPGA，用于控制FLASH存储芯片擦除、写及读操作，根据FLASH存储芯片的芯片反馈信息和校验信息判读该区块的好坏，便于EEPROM更新坏区表；EEPROM，用于存储FLASH存储芯片的坏区表信息；看门狗，用于在单机上电、断电过程中防止存储控制FPGA控制信号端出现不定状态而误将错误信息写入EEPROM。本发明专利技术可应用于气象卫星数传分系统中，该坏区管理方法有效的保证了卫星在轨遥感数据的正确性与完整性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星探测数据存取领域，具体地，涉及星载NAND FLASH固存坏区管理系统的设计。
技术介绍
随着卫星载荷输入速率大幅提升，固存存储容量需求大幅增加，存储芯片由SDRAM型更换为NAND FLASH系列芯片。该芯片存储容量32Gbits，新采用的存储芯片具有集成度高，指标满足应用需求，技术相对成熟且具有在轨飞行验证经历等特点。在卫星上应用时，存储模块由一片ACTEL FPGA A54SX32A加上NAND FLASH芯片组构成，采用(72，64)汉明校验，以增强FLASH存储板的抗单粒子翻转能力，其中每个存储单元中的某个存储芯片用于EDAC校验。NAND Flash存储芯片出厂时存在2%的坏区率，3D PLUS公司提供的NAND FLASH芯片可以保证长时间使用中坏区不会增加。但由于NAND FLASH芯片的工艺结构，在使用过程中还会出现个别坏区，单机必须具有实时更新坏区表的功能。为了实时更新存储芯片的坏区表，对坏区进行有效管理，提高整星的工作效能，确保数据的完整性及正确性，卫星上采用一种新型NAND FLASH固存坏区管理设计方法。随着卫星型号任务的逐渐增多，载荷速率越来越高，在低轨卫星数传系统的设计中，需要完成超大数据量的存取，鉴于NAND FLASH存储介质具有容量大、速度快及成本低等众多优点，已经逐渐成为星上主要存储介质。如何对NAND FLASH存储介质进行有效的区块管理成为亟待解决的问题。本专利技术提供了一种星载NAND FLASH固存坏区管理设计方法，将为上述问题的解决提供了一种途径，确保了卫星探测数据的完整性与正确性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种星载NAND FLASH固存坏区管理系统。利用本专利技术，可实现低轨卫星数传系统大容量数据存取，对FLASH存储芯片产生新的坏区进行有效剔除，最大效率管理FLASH固存坏区，保证卫星探测数据存取的正确性及完整性，提尚卫星的使用效能。为了达到上述专利技术目的，本专利技术为解决其技术问题所采用的设计方法是利用软件实现的方式来实现，其中四组FLASH存储芯片完成大容量数据的存取，将芯片的状态反馈信息(擦除和写)和校验信息(读)通过内总线方式传输至存储控制FPGA，完成整个区块(SMbits)操作时进行判读该区块属于好块还是坏块，详细的实现过程如下:根据本专利技术提供的一种星载NAND FLASH固存坏区管理系统，包括如下装置:四组FLASH存储芯片，用于记录和回放卫星载荷探测数据，在固存擦除和写过程中，提供芯片状态反馈信息以及固存回放数据时出现多bit误码时的校验信息，将芯片状态反馈信息和校验信息传送至存储控制FPGA ;存储控制FPGA，用于控制四组FLASH存储芯片的擦除、写及读操作，根据四组FLASH存储芯片的芯片状态反馈信息和校验信息判读相应区块的好坏，便于质EEPROM更新坏区表；EEPR0M，用于存储四组FLASH存储芯片的坏区表信息；看门狗，用于在单机上电、断电过程中防止存储控制FPGA的控制信号端出现不定状态而误将错误信息写入EEPR0M。优选地，四组FLASH存储芯片，在固存擦除和写过程中，分别提供擦除和编程成功与否的反馈信息，在固存写和读过程中，分别进行(72，64)汉明码的汉明编码和译码，译码时出现Ibit错误进行纠正，出现多bit误码时记录校验信息，并将反馈信息和校验信息通过内总线的方式传送给存储控制FPGA。优选地，存储控制FPGA包括如下装置:擦除状态处理装置，用于根据FLASH存储芯片擦除状态反馈信息判断相应区块属于好块还是坏块；擦除成功则该区块即为好块，擦除失败则将该区块标记为坏区，并更新EEPROM中固存坏区表；写状态处理装置，用于根据FLASH存储芯片写入AOS组帧编码数据后，根据寄存器状态信息，判断相应区块属于好块还是坏块；芯片状态反馈为成功信号，则该区块即为好块，芯片状态反馈为失败信号，则将该区块标记为坏区，并更新EEPROM中固存坏区表，将写的数据加载至下一个好区块；读状态处理装置，用于根据FLASH存储芯片读操作汉明校验的校验失败次数，判断相应区块属于好块还是坏块；固存读完一个区块，若校验失败累计次数大于校验阈值，则判断该区块为坏块，并更新坏区表；若校验失败累计次数小于等于校验阈值，则判断该区块为好块。优选地，EEPR0M，在固存擦除、写和读过程中，根据芯片状态反馈信息判断相应区块属于好区还是坏区，若判断为坏区，立即将该区块的指针地址写入EEPROM中，并将该区块标记为坏区；可编程只读存储器PROM中存储着FLASH固存出厂时的坏区表，在轨发送恢复固存坏区出厂设置内部指令，将PROM中的出厂坏区表重新加载至EEPROM中。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果:本专利技术解决了 NAND FLASH固存坏区有效管理问题，利用本专利技术，可实现低轨卫星数传系统大容量数据存取，对FLASH存储芯片产生新的坏区进行有效剔除，最大效率管理FLASH固存坏区，保证卫星探测数据存取的正确性及完整性，提高卫星的使用效能。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1是本专利技术的原理框图。图2是本专利技术的详细设计框图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术涉及星载固存坏区管理的设计，固存是指固态存储或固态存储器。所述星载NAND FLASH固存坏区管理系统，包括装置:四组FLASH存储芯片1，用于记录和回放卫星载荷探测数据，在固存擦除和写过程中，提供芯片状态反馈信息，以及固存回放数据时出现多bit误码时的校验信息，将状态信息和校验信息传送至存储控制FPGA2 ;存储控制FPGA2，用于控制四组FLASH存储芯片I的擦除、写及读操作，根据四组FLASH存储芯片I的芯片反馈信息和校验信息判读该区块的好坏，便于EEPROM更新坏区表；非易失性、反复可擦除存储介质EEPR0M3，用于存储四组FLASH存储芯片I的坏区表信息；看门狗4，用于在单机上电、断电过程中防止存储控制FPGA2控制信号端出现不定状态而当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种星载NAND FLASH固存坏区管理系统，其特征在于，包括如下装置：四组FLASH存储芯片(1)，用于记录和回放卫星载荷探测数据，在固存擦除和写过程中，提供芯片状态反馈信息以及固存回放数据时出现多bit误码时的校验信息，将芯片状态反馈信息和校验信息传送至存储控制FPGA(2)；存储控制FPGA(2)，用于控制四组FLASH存储芯片(1)的擦除、写及读操作，根据四组FLASH存储芯片(1)的芯片状态反馈信息和校验信息判读相应区块的好坏，便于质EEPROM(3)更新坏区表；EEPROM(3)，用于存储四组FLASH存储芯片(1)的坏区表信息；看门狗(4)，用于在单机上电、断电过程中防止存储控制FPGA(2)的控制信号端出现不定状态而误将错误信息写入EEPROM(3)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，张恒，刘辉，郑莲玉，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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