[发明专利]一种多数据格式高速并行NandFlash存储装置

说明书

本发明公开了一种多数据格式高速并行NandFlash存储装置，通过采用模块化的设计，针对不同数据格式的载荷数据建立载荷数据处理通道，并根据芯片的数量构建芯片控制通道，通过载荷数据处理通道内的存储页地址管理及索引模块与芯片控制通道内的优先级控制模块的索引控制实现了多种数据格式载荷数据的并行存储，提高了整个存储系统的存储速率，且具备良好的可扩展性。

技术领域

本发明属于航天电子技术领域，具体涉及一种多数据格式高速并行NandFlash存储装置。

背景技术

在航天器数据管理系统设计中，由于航天器搭载的有效载荷数据速率不断提高，数据量越来越大，数据格式愈加多样化。因此，设计兼容多种数据格式的高速大容量存储器是航天器设计的关键问题。目前星载大容量存储装置多基于NandFlash设计，NandFlash具有存储密度大，功耗低、体积小等优点，但同时NandFlash接口较为复杂，且单片容量小，读写速度较慢。传统的航天器大容量存储器将多种数据格式的载荷数据复接后串行存入NandFlash芯片，存储速率较低，无法满足高速存储的需求。因此，为了提高存储速率，需要充分利用多片NandFlash或单片NandFlash中的多个基片，设计高速并行的存储结构。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多数据格式高速并行NandFlash存储装置，通过采用模块化的设计，针对不同数据格式的载荷数据建立载荷数据处理通道，并根据芯片的数量构建芯片控制通道，通过载荷数据处理通道内的存储页地址管理及索引模块与芯片控制通道内的优先级控制模块的索引控制实现多种数据格式载荷数据的并行存储。

本发明提供的一种多数据格式高速并行NandFlash存储装置，包括载荷数据处理通道、芯片控制通道和NandFlash芯片或基片，每一载荷数据处理通道处理一种数据格式的载荷数据；

所述载荷数据处理通道包括有效载荷接口模块、数据组帧模块和存储页地址管理及索引模块；

所述芯片控制通道包括优先级控制模块和NandFlash通道控制模块；

所述有效载荷接口模块，用于接收载荷数据；

所述数据组帧模块，用于对所述载荷数据进行组帧，并在其内置页缓冲中的数据量达到设定的阈值时，向存储页地址管理及索引模块发送存储请求信号；

所述存储页地址管理及索引模块，预先设定其所属的载荷数据处理通道对应的存储空间，在接收到所述存储请求信号时，更新当前存储页地址，并根据其将存储请求信号索引至对应的优先级控制模块；

优先级控制模块，当自身状态为闲时，响应所述存储请求信号，对数据组帧模块页缓冲中的数据进行编程缓冲后，向NandFlash通道控制模块发送编程请求信号；

NandFlash通道控制模块，在接收到所述编程请求信号时，控制NandFlash芯片或基片对优先级控制模块中编程缓冲的数据进行编程。

进一步地，更新当前存储页地址为：计算通道当前存储页地址Pagei，当存储空间为正常状态时，令Pagei自加1，当存储空间中存在坏块时，则令Pagei为跳过坏块所对应的存储页数后的值。

进一步地，所述根据其将存储请求信号索引至对应的优先级控制模块为：所述存储页地址管理及索引模块根据其所在的载荷数据处理通道当前的Pagei计算其对应的优先级控制模块的编号，定义M为NandFlash芯片或基片的个数，且M为2的整数次幂，设优先级控制模块的编号为m，且1≤m≤M，令P＝log₂M，将Pagei的后P比特位记为Pagei[P-1:0]，Pagei[P-1:0]所对应的十进制值为为索引到的优先级控制模块的编号m的值。

进一步地，所述有效载荷接口模块，通过内置的接收缓冲对接收到的载荷数据进行缓存，当接收缓冲内的数据量达到设定的组帧阈值时，向数据组帧模块发送组帧请求信号。