基于半导体存储芯片K9WBG08U1M的大容量存储器简介

2.2存储器访问控制接口

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/148387.htm

　　每块存储板的访问控制接口均可由两片FPGA实现。 由于板上有100片存储芯片K9WBG08U1M，而输入/输出总线只有一套，所以，对芯片的访问需要通过总线驱动和译码逻辑来实现。该逻辑可由ALTERA公司的Cyclong系列FPGA实现，具体型号为EP2C35F67218，它同时可通过EBIU总线与DSP进行数据交换。存储芯片写入或读出的数据需通过EP2C35。由于板上有100片存储芯片都连接到EP2C35的一套I/O引脚上，故会导致负载过大而无法工作，所以，可将存储芯片4个一组，共用一套EP2C35的I/O引脚驱动，以保证足够的驱动能力。来自总线的地址信号输入到地址译码器，用于选择存储芯片。输入为7位地址线，输出存储芯片选择信号csl～csl00其具体接口连接如图2所示。

　3 文件管理

　　由于存储阵列的存储深度达4TB，而拍摄的文件时长和压缩后的文件大小是不固定的，因此，根据Flash器件的固有特性，可构建一个适合管理NAND Flash存储器的FAT文件系统，并通过改进FAT表的存储方式来延长存储器的使用寿命，提高系统存储的稳定性。但这因此需要对每次任务拍摄的视频文件进行管理，为此，可在本系统中设计一个简单的文件记录系统，包括文件名、存储地址、文件大小、对应摄像机号、拍摄时间和时长，记录下来的信息可保存在FLASH中的FAT表项区域中，用于满足基本的文件管理操作，如删除、拷贝、剪切、下载、阵列格式化等。

　　3.1 文件写入

　　当中心控制分系统接收到开始拍摄命令后，可通过网络发送开始命令给前端视频采集系统，同时依照摄像机号和存储阵列的对应关系发送开始命令给存储阵列，存储阵列创建文件索引表项后，即开始等待接收视频数据，直到中心控制分系统接收到上位机发送的结束命令，再写入文件名、文件长度等有关信息，从而完成一次文件写入过程。

　　3.2 文件下载

　　当有用户需要浏览存储在存储阵列当中的文件信息时，上位机可发送浏览命令给中心控制分系统。由中心控制分系统按照与存储阵列之间的协议发送浏览命令，存储阵列从存储器当中取得保存的视频文件记录信息并生成文件列表，然后打包回送给中心控制分系统后，按照FIP下载格式回送给上位机显示，用户可以依据回送的信息列表选择文件进行下载操作。为了使下载速度和网络传输速度匹配，本文设计了带流量控制的下载模式，以使下载速度可以完全由中心控制分系统控制。

　　3. 3 文件管理

　　事实上，NAND Flash存储器有时也会出现位反转现象，同时在使用中也可能会有坏损单元。因此，数据写入必须在空白的区块或者擦除后的区块中进行，其底层技术要求以块为单位进行擦除，再按页写入。如果在存储阵列当中有无用的视频数据，用户可以按照需要选中相应的文件，提取出文件存放的地址参数后再进行文件删除操作。考虑到存储阵列的寿命问题，要使每个芯片的使用概率大概相等，本设计采用顺序存储的格式来存放文件。但是，当删除文件之后，就会在存储阵列中留下大量的未用空白区域，使得存储阵列的使用率大为降低，为此可在存储阵列当中设计存储阵列文件整理功能和格式化功能，当空白区域所占用的比例较高时，由上位机发送文件整理命令给中心控制分系统，以便中心控制分系统控制存储阵列进行文件整理操作，整理完成后回送状态给上位机。对于存放的比较重要的文件。可用文件拷贝命令在几个存储阵列之间进行文件备份，以提高系统的可靠性。而在存储阵列当中，当有用文件占有率很少但是文件又很多的情况下，可以拷贝出有效文件，然后对存储阵列进行格式化。

4 结束语

　　这种设计方便灵活，可以借鉴，以用来设计高速、大容量、高可靠性的电子存储设备。事实上，针对本系统中要求容量大、可靠性高、使用环境恶劣等特点，本文所设计的系统能够很好地满足初始的预期效果，现在已经在某型系统上得到了应用。