航空工业西安航空计算技术研究所, 西安 710065
针对综合化、模块化航空电子系统架构中现场可更换模块的设计特点, 讨论了一种机载高安全、高可靠的大容量Nand-Flash数据存储模块在符合ARINC653标准的分区操作系统中的设计方法, 具有Flash驱动层、Flash管理层、文件系统层架构。通过采用应急关键数据销毁的方式保障系统的高安全性, 通过采用坏块管理、损耗均衡以及可信恢复性文件系统的方式保障系统的高可靠性。对数据存储模块进行了不同层级、不同文件大小的读写测试, 应急毁钥测试和可靠性测试, 测试结果表明模块满足设计要求, 可以应用于需要高可靠性和高安全性的航空电子领域。
综合模块化航空电子 现场可更换模块 坏块管理 应急毁钥 分区操作系统 Integrated Modular Avionics (IMA) LRM bad block management emergency key data destruction partition operating system
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
基于中科院上海微系统研究所自主研发的相变存储器芯片, 设计并实现了国内首个以相变存储器为存储介质的SD卡系统。本系统由多接口SoC芯片、6.375Mbits相变存储器芯片以及外围控制电路等构成。系统通过SD/MMC接口与上位机进行数据通信, 并使用FAT文件系统进行管理。该SD卡系统容量为256kb, 读取速度为2Mb/s, 写入速度为0.5Mb/s。
相变存储器 SD卡 多接口SoC芯片 坏块管理 地址映射表 phase change random access memory SD memory card multi-interface SoC chip bad block management address mapping table
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
应用于航空的记录系统, 要求具有比地面系统更高的可维护性和可靠性, 体积和功耗也有严格的限制。针对这些要求, 本文提出了基于ATR 加固结构的嵌入式NAND Flash 图像记录系统。系统采用CPCIE 3U 规范设计, 置于1/2 ATR 机箱内, 增强了系统的可靠性和可维护性。通过引入SRIO 高速总线和NAND Flash 存储阵列, 解决了数据的高速实时记录。在此基础上, 详细阐述了系统各板卡的设计。实验结果表明, 该记录系统运行稳定可靠, 记录速度达到912 MB/s, 满足高分辨率航空CCD 相机的记录要求。
记录系统 NAND Flash 存储阵列 坏块管理 recording system NAND Flash recording arrays SRIO SRIO PCIE PCIE invalid block management
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院， 北京 100039
针对空间相机中的图像存储器NAND Flash由于坏块和单粒子翻转导致存储数据不可靠的问题，研究了Flash坏块的管理策略和纠错算法。分析了Flash结构和工作特点，提出了基于并行双遍历机制的坏块管理策略，阐述了双遍历机制的设计思想并分析了它的有效性。在分析Flash结构和纠错特点的基础上，提出了在域GF(28)上的缩短码RS(246,240)+RS(134,128)纠错算法，并说明了编解码算法思想和实现电路。最后，在一空间多光谱相机样机的图像存储设备上进行了试验验证。结果表明，管理策略能快速可靠地处理坏块事件，每次操作仅需1个系统时钟周期即可完成坏块判断。纠错算法在2 KB/page内可以纠正27 B错误，编码速度达到72.53 MBps，解码器速度达到54.26 MBps。提出的管理策略和纠错算法有效地解决了Flash数据存储的不可靠问题。
空间相机 图像存储器 坏块管理 单粒子翻转 并行双遍历机制 级联LC RS码 space camera image memory bad block management single event upset parallel double-traverse mechanism cascade LC RS code
