[实用新型]一种基于FPGA实现多片Nandflash存储及读取的装置

说明书

技术领域

本发明涉及模数转换存储技术和基于FPGA开发设计领域，尤其涉及采用物理性能稳定的Nandflash芯片来设立可靠的可扩展存储机制的技术。

背景技术

一般存储器控制结构如图1所示：存储器与FPGA的接口主要分为地址线、数据线和控制线，这种方式的好处是可操作性强，读写的时候只要FPGA给出地址，就能对存储器进行精确的控制。

但在更多的具体应用中，如声纳系统数据采集中，则希望存储器能准确、稳定的录入数据，而且当声纳系统运行结束后可以回放数据。所以要选择非易失性存储器。

非易失性存储器是指关掉供电后，所存储的数据不会消失，可分为两大类产品，即ROM和Flash memory。现在ROM一般只EEPROM（电可擦可编程只读存储器）。EEPROM的优势在于，它很便于经常擦写操作，性能优异，能以较小的单位（例如以字节）擦除或写入。而Nandflash只能进行，以较大区块为单位的擦除或写入，虽然操作没有EEPROM灵活，但是闪存的成本远较可以字节为单位写入的EEPROM来的低。

而且在声纳平台工作期间持续的存储AD的数据，并不需要精确的以字节擦除或写入，以及闪存在成本上的极大优势，所以本设计使用Nandflash作为存储芯片。

现有的方案由于存储器件物理性质不稳定，容易发生存储错误，存储控制器很多选用DSP、单片机、ARM等，存储方式不灵活，管脚有限，不能随意的分配管脚数量扩大带宽；现有的方法很难针对本系统的多通道数据存储设计高速存储方案；下面详细列出现有方法的主要缺点：

(1)采用一般的存储介质，想要同时满足存储容量和稳定的物理性质比较困难；本设计的ADC板是应用在运动平台上，在运动的过程中会发生震荡等不稳定因素，如果物理性质不稳定，数据会错误或者丢失，所以本设计选择Nandflash芯片；

(2)现有的解决方案一般不能做到容量很大，本提案的设计方法使用多片Nandflash，扩大了存储容量，足够用来存储平台运行时间内的ADC数据。

(3)对于多通道的AD数据采集系统，数据带宽要求很大，用单片存储芯片，或者传统的存储设计方法难以解决；本设计使用多片Nandflash，因为存储芯片的数量和数据传输的带宽成正比，所以多片的结构可以提高数据传输的带宽。

发明内容

本发明就是为了克服老旧方案的这些局限性，创新性地使用多片Nandflash存储芯片，很大地提高容量，物理性质稳定；存储控制设计具有针对性，只需要给出起始地址和区块大小即可对Nandflash进行读写操作。

具体而言，本发明提出了一种基于FPGA实现多片NandFlash存储及读取的装置，其中该装置包括：

Nandflash存储器组，包含多片Nandflash芯片组成的存储器阵列，用于存储FPGA输出给Nandflash的ADC采样数据；

Nandflash存储及读取功能选择器，用于对所述Nandflash存储器组进行读数据、写数据、擦除和读取ID信息。

根据本发明另一个方面，其中所述Nandflash存储器组包括FPGA与Nandflash存储器组的硬件连接，用于为Nandflash存储及读取功能选择器2控制Nandflash提供通信；IO线及控制线的硬件连接，其中所述IO线用于FPGA访问Nandflash存储器组时，给出数据和地址信息；所述控制线用于FPGA访问Nandflash存储器组时，给出复位、读写命令的控制信号。

根据本发明另一个方面，其中所述Nandflash存储器组进一步包括：

FPGA与Nandflash存储器组的IO连接，用于FPGA访问Nandflash存储器组时，给出数据和地址信息。

FPGA与Nandflash存储器组连接的控制线，用于FPGA访问Nandflash存储器组时，给出复位、读写命令的控制信号。

Nandflash存储器阵列，包括8片Nandflash存储芯片，用于存储FPGA输出给Nandflash的ADC采样数据。

根据本发明另一个方面，其中Nandflash存储及读取功能选择器进一步用于：