基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，包括：仿EEPROM模块、仿模拟量遥测接收模块、仿串口遥测接收模块、仿存储板模块、仿时钟、复位、块保护模块、仿辅控板模块、仿遥控指令发送模块。本发明专利技术适用于卫星产品中存储控制FPGA的地面仿真验证。本发明专利技术可通过更改仿真系统的代码模拟存储板(基于FLASH)在任意位置产生坏块，可验证存储控制FPGA在各种工况下工作的正确性。同时本发明专利技术还可记录坏块表工作流程，可仿真向存储控制FPGA输入各种遥控指令，接收并存储遥测信息，为存储控制FPGA提供闭环的仿真环境。本发明专利技术可拓展应用于多种型号卫星产品的存储控制FPGA地面仿真验证。

【技术实现步骤摘要】
基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统
本专利技术涉及卫星产品中的固态存储器，具体为固态存储器综合处理器系统的地面仿真，主要应用于大容量固存设计相关
，特别涉及一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统。
技术介绍
基于FLASH的固态存储器(固存)作为存储设备广泛应用于卫星工程。FLASH的优势在于功耗小、成本低、断电不丢失数据，缺点是受限于芯片工艺，不能保证在其生命周期内性能可靠。为此有必要设计存储控制FPGA来对卫星产品中的FLASH进行坏块管理。但由于存储板中有效存储单元FLASH坏块产生具有随机性，在地面硬件联测中难以精确设置存储板产生坏块的位置，硬件联测无法保证存储控制FPGA在不同坏块分布工况下的坏块管理正确性。为此有必要设计一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统来模拟存储板产生坏块的各种工况，精确设置坏块产生位置，以保证对存储控制FPGA的测试覆盖率。为此，本专利技术提出了一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统。目前没有发现与本专利技术类似的相关文献资料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，以解决现有的卫星工程的中存储技术的初始坏块表、出厂坏块表、工作坏块表的建立及维护、建立存储板中FLASH执行擦写、读操作并向存储控制FPGA反馈坏块信息的机制。此外仿真系统还包含向存储控制FPGA输出各种遥控指令、输出复位信号、工作时钟，模拟辅控板接收存储控制FPGA输出的页读页写状态并输出可读可写使能信号。特别要解决在硬件联测中难以控制的存储板出现坏块位置，为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，用于为存储控制FPGA提供闭环的工作环境，以及模拟存储板在地面硬件联测中无法实现的擦写/读过程中出现坏块的工况，具体包括：仿EEPROM模块，包括三片EEPROM，分别用于仿真初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表；仿模拟量遥测接收模块，用于接收并记录所述存储控制FPGA输出的坏块变化、坏块下传地址、坏块总量、读/擦除地址信息；仿串口遥测接收模块，用于接收所述存储控制FPGA输出的遥测信息；仿存储板模块，用于模拟所述存储板接收地址锁存、命令锁存、命令组合信号、地址/状态组合信号后向所述存储控制FPGA反馈存储板中的好/坏块状态，同时与所述仿EEPROM模块配合，以完成所述存储板对坏块的检测和标记；仿时钟、复位、块保护模块，用于向所述存储控制FPGA提供复位信号、工作时钟、工作表保护信号；仿辅控板模块，用于接收所述存储控制FPGA输出的读溢出标志、页写、页读状态，并向所述存储控制FPGA输入可读、可写指令；仿遥控指令发送模块，用于向所述存储控制FPGA输入写存储板指令、读存储板指令、停存储板指令、坏块上注指令。较佳地，所述仿EEPROM模块的三片EEPROM在初始态分别存储了所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表的初始数据，并根据所述存储控制FPGA接收的遥控指令来维护所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表，同时，将维护所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表的过程进行分别记录。较佳地，所述遥控指令包括读初始坏块表、恢复初始坏块表、恢复出厂坏块表、坏块上注、坏块取消、备份坏块表状态、下传完整坏块表，并将维护所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表的过程分别记录在文件eeprom1.dat、eeprom2.dat、eeprom3.dat。。较佳地，所述仿模拟量遥测接收模块还用于接收存储控制FPGA输出的模拟量，记录所述存储控制FPGA当前工作状态。较佳地，所述仿串口遥测接收模块具体用于接收串口遥测，并生成记录文件RS422rx_log.dat。较佳地，所述仿存储板模块具体用于接收所述存储控制FPGA输出到存储板的工作时钟、反馈时钟、地址锁存、命令锁存、状态反馈门控命令组合、地址状态组合，设计存储板坏块产生逻辑，向存储控制FPGA反馈擦写/读过程中出现的坏块，以及精确设置产生坏块的地址，同时生成存储板控制记录文件flashctrl.dat。通过更改Verilog代码，可对存储板产生坏块的位置做任意设置，提高存储控制FPGA仿真系统对坏块管理的测试覆盖率。较佳地，所述仿时钟、复位、块保护模块具体用于向存储控制FPGA提供时钟、复位、块保护的功能。较佳地，所述仿辅控板模块具体用于接收存储控制FPGA输出的读溢出、页读页写状态，设计相关逻辑，以及向所述存储控制FPGA输出可读可写控制信号。较佳地，所述仿遥控指令发送模块具体用于根据综合处理器的要求，向所述存储控制FPGA输出各种所需的遥控指令。较佳地，该系统使用Verilog代码编写，使用的平台为Synopsys公司的仿真验证工具VCS，为存储控制FPGA以及EEPROM与存储板的交互工作提供闭环的工作环境。本专利技术具有以下有益效果：1)克服了在地面硬件联测中存储板(FLASH)中坏块产生的不可预测性。本专利技术通过软件调整FLASH模型，可以灵活仿真存储板(FLASH)在擦写、读流程中的坏块产生机制，相关工作过程信息保存在记录文件flashctrl.dat。通过在模块参数端口设置块地址、层地址、页地址，可以仿真FLASH产生坏块的任意地址，提高仿真系统对存储控制FPGA的仿真验证覆盖率。2)实现了EEPROM模型，建立并维护初始坏块表、出厂坏块表、工作坏块表机制。在FLASH工作过程中，接收其反馈的坏块信息，在EEPROM的工作坏块表中标记FLASH坏块信息，并以数据文件的形式记录在文件eeprom3.dat中，通过将其与flashctrl.dat比较，可直观仿真存储控制FPGA在FLASH工作流程中坏块表维护过程。3)为最大限度的仿真地面联测系统，本专利技术添加了辅控板作为存储控制FPGA的部分激励，用以接收页读页写请求并向存储控制FPGA提供页读页写使能信号。本专利技术提供了遥控指令发送模块，可根据存储控制FPGA需要，发送任意格式的遥控指令，将适用性扩展到不同卫星型号中的存储主控系统，推进了卫星产品型谱化建设。4)本专利技术的运行平台是Synopsys公司的VCS平台，有较强的可开发性。随着卫星产品的不断发展与进步，VCS平台可同步进行技术开发与升级，为卫星产品的地面仿真工作提供可持续性技术支持。附图说明图1为本专利技术优选实施例的系统框图；图2为本专利技术优选实施例的建立工作坏块表流程图；图3为本专利技术优选实施例的存储板(FLASH)模型工作流程图。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并不是全部的实例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。为了便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各实施例不构成对本专利技术实施例的限定。本实施例提供了一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，该系统用于为存储控制FPGA提供闭环的工作环境，尤其可模拟存储板(FLASH)在地面硬件联测中无法实现的擦写/读过程中出现坏块的工况，并设计了EEPROM模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，其特征在于，用于为存储控制FPGA提供闭环的工作环境，以及模拟存储板在地面硬件联测中无法实现的擦写/读过程中出现坏块的工况，具体包括：仿EEPROM模块，包括三片EEPROM，分别用于仿真初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表；仿模拟量遥测接收模块，用于接收并记录所述存储控制FPGA输出的坏块变化、坏块下传地址、坏块总量、读/擦除地址信息；仿串口遥测接收模块，用于接收所述存储控制FPGA输出的遥测信息；仿存储板模块，用于模拟所述存储板接收地址锁存、命令锁存、命令组合信号、地址/状态组合信号后向所述存储控制FPGA反馈存储板中的好/坏块状态，同时与所述仿EEPROM模块配合，以完成所述存储板对坏块的检测和标记；仿时钟、复位、块保护模块，用于向所述存储控制FPGA提供复位信号、工作时钟、工作表保护信号；仿辅控板模块，用于接收所述存储控制FPGA输出的读溢出标志、页写、页读状态，并向所述存储控制FPGA输入可读、可写指令；仿遥控指令发送模块，用于向所述存储控制FPGA输入写存储板指令、读存储板指令、停存储板指令、坏块上注指令。

【技术特征摘要】
1.一种基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，其特征在于，用于为存储控制FPGA提供闭环的工作环境，以及模拟存储板在地面硬件联测中无法实现的擦写/读过程中出现坏块的工况，具体包括：仿EEPROM模块，包括三片EEPROM，分别用于仿真初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表；仿模拟量遥测接收模块，用于接收并记录所述存储控制FPGA输出的坏块变化、坏块下传地址、坏块总量、读/擦除地址信息；仿串口遥测接收模块，用于接收所述存储控制FPGA输出的遥测信息；仿存储板模块，用于模拟所述存储板接收地址锁存、命令锁存、命令组合信号、地址/状态组合信号后向所述存储控制FPGA反馈存储板中的好/坏块状态，同时与所述仿EEPROM模块配合，以完成所述存储板对坏块的检测和标记；仿时钟、复位、块保护模块，用于向所述存储控制FPGA提供复位信号、工作时钟、工作表保护信号；仿辅控板模块，用于接收所述存储控制FPGA输出的读溢出标志、页写、页读状态，并向所述存储控制FPGA输入可读、可写指令；仿遥控指令发送模块，用于向所述存储控制FPGA输入写存储板指令、读存储板指令、停存储板指令、坏块上注指令。2.根据权利要求1所述的基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，其特征在于，所述仿EEPROM模块的三片EEPROM在初始态分别存储了所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表的初始数据，并根据所述存储控制FPGA接收的遥控指令来维护所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表，同时，将维护所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表的过程进行分别记录。3.根据权利要求2所述的基于存储控制FPGA的FLASH坏块仿真验证系统，其特征在于，所述遥控指令包括读初始坏块表、恢复初始坏块表、恢复出厂坏块表、坏块上注、坏块取消、备份坏块表状态、下传完整坏块表，并将维护所述初始坏块表、出厂坏块表及工作坏块表的过程分别记录在文件eeprom1....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国斌，金臻，左丽丽，祝周荣，姜丽梅，吴维林，刘伟，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31