一种存储控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种存储控制系统，包括用于数据采集、指令解析、数据存储的FPGA模组，用于对NAND Flash数据进行文件管理、收集坏块信息以及指令解析、存储管理操作和数据管理的ARM模组，用于高速数据存储和数据写入、读出、删除操作的文件系统信息数据缓存的DDR模组以及作为数据存储载体的NAND Flash模组。本发明专利技术通过集成FPGA模组、ARM模组、DDR模组以及NAND Flash模组实现多种数据在线实时高速传输、处理、存储以及数据管理；增加ARM模组设计，强化了对数据的实时性、文件管理的性能，形成集数据记录、存储、导出、存储空间管理、文件管理、状态查询和UART串口配置于一体的大容量、多样化、高速率的存储控制系统。

A storage control system

【技术实现步骤摘要】
一种存储控制系统
本专利技术涉及数据存储
，具体是一种存储控制系统。
技术介绍
在未来星载领域应用中，信息的地位日渐重要，星载实时信息处理系统具有数据大、内涵丰富的特点，数据来源和数据信息的多样性和处理方式的多样性给星载数据在轨处理提出了新的挑战，需要实现大数据量的在线实时存储、数据传输和数据处理。我国在星载固态存储器研究方面取得了一定的成绩，且在型号任务中得到了一系列推广应用，但整体水平与国际上还存在差距，主要表现在星上数据处理系统功能单元的模块化与通用化、科学数据的文件化组织管理等方面，原因主要在于星上存储管理方案大多定制化设计、可用宇航级元器件型号受限等。目前基于NANDFLASH+FPGA架构的产品大多接口形态单一、容量小、管理功能简单、速率低，而且很少有能将数据记录、存储、导出以及存储空间管理、文件管理、状态查询和UART串口配置等功能集成于一体的控制系统。因此，有必要设计一种大容量、多样化和高速率的存储控制系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种高速的存储控制系统，用于深化星载固态存储文件化管理方案的通用化、工程化，以提高我国星载数据处理能力。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种存储控制系统，包括相互电连接的FPGA模组、ARM模组、DDR模组以及NANDFlash模组，其中，FPGA模组，用于数据采集、指令解析、数据存储，包括用于光纤通路数据接收发送的数据接收发送模块、用于DDR模组乒乓操作的DDR控制模块、用于NANDFlash模组阵列数据写入的FLASH读写控制模块、用于与ARM模组的控制信息交互的ARM通信模块以及用于与外部通信并发送和接收相关控制信息的UART通信模块，并通过GPMC接口与所述ARM模组连接；ARM模组，用于对NANDFlash数据进行文件管理、收集坏块信息以及指令解析、存储管理操作和数据管理，包括用于均衡磨损的均衡磨损控制模块、用于存储介质坏块管理的存储介质坏块管理模块以及用于文件管理的文件管理模块；DDR模组，包括高速数据存储空间和用于数据写入、读出、删除操作的文件系统信息数据缓存空间；NANDFlash模组，作为数据存储载体，用于高速存储系统数据。进一步的，所述存储控制系统还包括：接口模组，用于连接所述存储控制系统的各个组成模组，包括至少两组用于系统内部总线互联的airborne接插件、至少一组用于实现低速信号的矩形连接器、至少两个用于光纤通信的SFP+接口、至少一个用于光纤通信的JYS接口以及至少两个用于通讯的SpaceWire接口；电源模组，用于为所述存储控制系统提供电源。进一步的，所述电源模组为+12V的外部直流，经DC-DC降压后给所述NANDFlash模组、FPGA模组及其控制模组电路供电。进一步的，所述NANDFlash模组为并行扩展的流水架构。进一步的，所述NANDFlash模组包括若干个容量不小于16Gb的单颗NANDFlash芯片。进一步的，所述矩形连接器为51芯矩形连接器。进一步的，所述DDR模组包括文件信息表缓存区、坏块信息缓存区、数据记录时数据缓存区以及数据导出时数据缓存区，分别对文件信息、坏块信息、记录时数据以及导出时数据进行缓存。进一步的，所述FPGA模组内部设计有用于缓存所述接口模组输入输出数据的前端BRAM，用于缓存所述NANDFlash模组写入读出数据的后端BRAM；数据记录时，数据从所述接口模组输入，依次缓存至前端BRAM和后端BRAM，最后从后端BRAM读出，写入到所述NANDFlash模组；数据导出时，数据从NANDFlash模组读出，依次缓存至后端BRAM、DDR模组、前端BRAM，最后从前端BRAM读出，通过所述接口模组对外发送。本专利技术还提供一种星载实时处理系统，包括如前面所述的一种存储控制系统。与现有技术相比，本专利技术的有益之处是：一、本专利技术所述的存储控制系统，通过集成FPGA模组、ARM模组、DDR模组以及NANDFlash模组实现多种数据在线实时高速传输、处理、存储以及数据管理；增加ARM模组设计，强化了对数据的实时性、文件管理的性能，形成集数据记录、存储、导出、存储空间管理、文件管理、状态查询和UART串口配置于一体的大容量、多样化、高速率的存储控制系统；二、在星载实时处理系统中应用本专利技术所述的存储控制系统，实现模块化设计，具有通用性强、适用范围广、便于维修的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面结合附图对本专利技术进一步说明：图1是本专利技术所述一种存储控制系统的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一模组实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。实施例一如附图1所示的一种存储控制系统，包括相互电连接的接口模组、FPGA模组、ARM模组、DDR模组、NANDFlash模组以及电源模组，其中，接口模组，用于连接所述存储控制系统的各个组成模组，包括两组用于系统内部数据/地址/控制总线互联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储控制系统，其特征在于：包括相互电连接的FPGA模组、ARM模组、DDR模组以及NAND Flash模组，其中，/nFPGA模组，用于数据采集、指令解析、数据存储，包括用于光纤通路数据接收发送的数据接收发送模块、用于DDR模组乒乓操作的DDR控制模块、用于NAND Flash模组阵列数据写入的FLASH读写控制模块、用于与ARM模组的控制信息交互的ARM通信模块以及用于与外部通信并发送和接收相关控制信息的UART通信模块，并通过GPMC接口与所述ARM模组连接；/nARM模组，用于对NAND Flash数据进行文件管理、收集坏块信息以及指令解析、存储管理操作和数据管理，包括用于均衡磨损的均衡磨损控制模块、用于存储介质坏块管理的存储介质坏块管理模块以及用于文件管理的文件管理模块；/nDDR模组，包括高速数据存储空间和用于数据写入、读出、删除操作的文件系统信息数据缓存空间；/nNAND Flash模组，作为数据存储载体，用于高速存储系统数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种存储控制系统，其特征在于：包括相互电连接的FPGA模组、ARM模组、DDR模组以及NANDFlash模组，其中，
FPGA模组，用于数据采集、指令解析、数据存储，包括用于光纤通路数据接收发送的数据接收发送模块、用于DDR模组乒乓操作的DDR控制模块、用于NANDFlash模组阵列数据写入的FLASH读写控制模块、用于与ARM模组的控制信息交互的ARM通信模块以及用于与外部通信并发送和接收相关控制信息的UART通信模块，并通过GPMC接口与所述ARM模组连接；
ARM模组，用于对NANDFlash数据进行文件管理、收集坏块信息以及指令解析、存储管理操作和数据管理，包括用于均衡磨损的均衡磨损控制模块、用于存储介质坏块管理的存储介质坏块管理模块以及用于文件管理的文件管理模块；
DDR模组，包括高速数据存储空间和用于数据写入、读出、删除操作的文件系统信息数据缓存空间；
NANDFlash模组，作为数据存储载体，用于高速存储系统数据。


2.根据权利要求1所述的一种存储控制系统，其特征在于，所述存储控制系统还包括：
接口模组，用于连接所述存储控制系统的各个组成模组，包括至少两组用于系统内部总线互联的airborne接插件、至少一组用于实现低速信号的矩形连接器、至少两个用于光纤通信的SFP+接口、至少一个用于光纤通信的JYS接口以及至少两个用于通讯的SpaceWire接口；
电源模组，用于为所述存储控制系统提供电源。


3.根据权利要求2所述的一种存储控制系统，其特征在于：所述电源模组为+12V的外部直流，经DC-DC降压后给所述NANDFlash模组、FPGA模组及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李开，焦斌，
申请(专利权)人：湖南君瀚信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43