基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法和系统，包括：步骤1：在芯片出厂时，进行坏块出厂检索；步骤2：对坏块信息进行维护；步骤3：进行块地址映射；步骤4：对Nandflash接口进行互斥调度。本发明专利技术将坏块管理移到FPGA中来实现，既给CPU减负，使其能更好地完成其他系统级的任务，又充分利用了FPGA快速响应，并行处理的优点，高效可靠地完成Nandflash的存储回放功能。Nandflash的存储回放功能。Nandflash的存储回放功能。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法和系统


[0001]本专利技术涉及坏块管理
，具体地，涉及一种基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法和系统。

技术介绍

[0002]星载计算机常用CPU和FPGA为核心架构共同完成星上存储和控制等功能。以往的功能框架中，Nandflash作为存储器件，其擦除、读写等接口逻辑控制由FPGA来完成，CPU则完成存储数据的控制和Nandflash的可靠性控制(冗余设计或者坏块管理)。
[0003]专利文献CN104765695A(申请号：CN201510158107.3)公开了一种NAND FLASH坏块管理系统，包括NAND FLASH接口控制单元、坏块管理单元、非易失性存储器接口控制单元和非易失性存储器，所述NAND FLASH接口控制单元连接NAND FLASH阵列，所述NAND FLASH接口控制单元连接坏块管理单元，所述坏块管理单元通过非易失性存储器接口控制单元连接非易失性存储器。所述的非易失性存储器是EEPROM。所述的坏块管理单元基于FPGA。
[0004]随着星上功能需求越来越复杂，CPU的工作负担也越来越重，将坏块管理移到FPGA中来实现，既给CPU减负，使其能更好地完成其他系统级的任务，又充分利用了FPGA快速响应，并行处理的优点，高效可靠地完成Nandflash的存储回放功能。本专利技术解决的是星上Nandflash如何在FPGA中实现坏块出厂检索、坏块信息维护、块地址动态映射等功能的具体问题。

技术实现思路
/>[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法和系统。
[0006]根据本专利技术提供的基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法，包括：
[0007]步骤1：在芯片出厂时，进行坏块出厂检索；
[0008]步骤2：对坏块信息进行维护；
[0009]步骤3：进行块地址映射；
[0010]步骤4：对Nandflash接口进行互斥调度。
[0011]优选的，所述步骤1包括：
[0012]在每个坏块的第一页进行标记，标记位置为Byte4096，标记值为0x00，正常值为0xFF；
[0013]在芯片初始化之后，擦除编程之前，对Nandflash的所有块进行遍历检索；再将检索到0x00对应的块索引号信息存入非坏块block0中。
[0014]优选的，所述步骤2包括：
[0015]步骤2.1：开辟一块BLOCK RAM空间用于缓存和更新坏块列表信息，将block0中的坏块索引号搬移到随机存取存储器RAM中，以便地址映射时使用；
[0016]步骤2.2：在固存操作的过程中，擦除或者页编程后进行状态读取，根据器件手册，
读出状态字bit0为1时，表明该操作失败，认为有新增坏块，按照芯片出厂的方式对该块的第一页Byte4096写入0x00，作为坏块信息的标记，标记完成后重新遍历坏块，更新block0中的坏块信息。
[0017]优选的，所述步骤3包括：在BlockRAM中按地址从低到高存储坏块索引号的信息，且RAM初始化填充全1数据，在模块工作时，按地址从0开始读出数据，原块索引号与之比较，如果大于等于RAM的数据输出Dout，则将读地址加1，继续循环比较，直到小于Dout时停止循环，最终映射的索引号就是原块索引号加上RAM的读地址再加1。
[0018]优选的，所述步骤4包括：
[0019]步骤4.1：通过FPGA设置通道号轮询，接收访问请求；
[0020]步骤4.2：当前通道空闲时，响应访问请求，给出访问应答，此时该通道占用Nandflash使用权限；
[0021]步骤4.3：当Nandflash操作完成时，释放当前通道的使用权限。
[0022]根据本专利技术提供的基于FPGA的Nandflash自主坏块管理系统，包括：
[0023]模块M1：在芯片出厂时，进行坏块出厂检索；
[0024]模块M2：对坏块信息进行维护；
[0025]模块M3：进行块地址映射；
[0026]模块M4：对Nandflash接口进行互斥调度。
[0027]优选的，所述模块M1包括：
[0028]在每个坏块的第一页进行标记，标记位置为Byte4096，标记值为0x00，正常值为0xFF；
[0029]在芯片初始化之后，擦除编程之前，对Nandflash的所有块进行遍历检索；再将检索到0x00对应的块索引号信息存入非坏块block0中。
[0030]优选的，所述模块M2包括：
[0031]模块M2.1：开辟一块BLOCK RAM空间用于缓存和更新坏块列表信息，将block0中的坏块索引号搬移到随机存取存储器RAM中，以便地址映射时使用；
[0032]模块M2.2：在固存操作的过程中，擦除或者页编程后进行状态读取，根据器件手册，读出状态字bit0为1时，表明该操作失败，认为有新增坏块，按照芯片出厂的方式对该块的第一页Byte4096写入0x00，作为坏块信息的标记，标记完成后重新遍历坏块，更新block0中的坏块信息。
[0033]优选的，所述模块M3包括：在BlockRAM中按地址从低到高存储坏块索引号的信息，且RAM初始化填充全1数据，在模块工作时，按地址从0开始读出数据，原块索引号与之比较，如果大于等于RAM的数据输出Dout，则将读地址加1，继续循环比较，直到小于Dout时停止循环，最终映射的索引号就是原块索引号加上RAM的读地址再加1。
[0034]优选的，所述模块M4包括：
[0035]模块M4.1：通过FPGA设置通道号轮询，接收访问请求；
[0036]模块M4.2：当前通道空闲时，响应访问请求，给出访问应答，此时该通道占用Nandflash使用权限；
[0037]模块M4.3：当Nandflash操作完成时，释放当前通道的使用权限。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0039](1)本专利技术将坏块管理移到FPGA中来实现，既给CPU减负，使其能更好地完成其他系统级的任务，又充分利用了FPGA快速响应，并行处理的优点，高效可靠地完成Nandflash的存储回放功能；
[0040](2)本专利技术解决了星上Nandflash如何在FPGA中实现坏块出厂检索、坏块信息维护、块地址动态映射等功能的具体问题。
附图说明
[0041]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：
[0042]图1为本专利技术工作流程图；
[0043]图2为块地址映射工作原理图。
具体实施方式
[0044]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法，其特征在于，包括：步骤1：在芯片出厂时，进行坏块出厂检索；步骤2：对坏块信息进行维护；步骤3：进行块地址映射；步骤4：对Nandflash接口进行互斥调度。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法，其特征在于，所述步骤1包括：在每个坏块的第一页进行标记，标记位置为Byte4096，标记值为0x00，正常值为0xFF；在芯片初始化之后，擦除编程之前，对Nandflash的所有块进行遍历检索；再将检索到0x00对应的块索引号信息存入非坏块block0中。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1：开辟一块BLOCK RAM空间用于缓存和更新坏块列表信息，将block0中的坏块索引号搬移到随机存取存储器RAM中，以便地址映射时使用；步骤2.2：在固存操作的过程中，擦除或者页编程后进行状态读取，根据器件手册，读出状态字bit0为1时，表明该操作失败，认为有新增坏块，按照芯片出厂的方式对该块的第一页Byte4096写入0x00，作为坏块信息的标记，标记完成后重新遍历坏块，更新block0中的坏块信息。4.根据权利要求3所述的基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法，其特征在于，所述步骤3包括：在BlockRAM中按地址从低到高存储坏块索引号的信息，且RAM初始化填充全1数据，在模块工作时，按地址从0开始读出数据，原块索引号与之比较，如果大于等于RAM的数据输出Dout，则将读地址加1，继续循环比较，直到小于Dout时停止循环，最终映射的索引号就是原块索引号加上RAM的读地址再加1。5.根据权利要求1所述的基于FPGA的Nandflash自主坏块管理方法，其特征在于，所述步骤4包括：步骤4.1：通过FPGA设置通道号轮询，接收访问请求；步骤4.2：当前通道空闲时，响应访问请求，给出访问应答，此时该通道占用Nandflash使用权限；步骤4.3：当Nandflash操作完成时，释放当前通道的使用权限。6.一种基于FPGA的Nan...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，
申请(专利权)人：华东计算技术研究所中国电子科技集团公司第三十二研究所，
类型：发明
国别省市：