[发明专利]小卫星固态存储器分时复用管理读写文件方法

说明书

本发明涉及一种小卫星固态存储器分时复用管理读写文件方法，将固态存储器的存储阵列整合为一个整体统一编排存储地址，开辟输入数据缓存和输出数据缓存，带有DMA控制器的数据总线将存储阵列与输入数据缓存和输出数据缓存连接；当固态存储器记录数据时，输入数据缓存内数据通过数据总线记入存储空间完成写操作，当固态存储器读取数据时，输入出数据缓存通过数据总线读取存储空间内数据完成读操作；DMA控制器控制读写操作占用数据总线的时间对应读时间和写时间，实现对数据总线的分时复用，DMA控制器将数据总线占用时间进行时间片划分，并依次分配给读写操作，固态存储器同时读写功能，满足固态存储器写入当前文件数据同时读取当前写入或历史写入文件数据的需求。

技术领域

本发明涉及小卫星固态存储器分时复用管理读写文件方法，以适应卫星对固态存储器写入当前文件数据同时读取当前写入或历史写入文件数据的需求。

背景技术

小卫星对地数据传输受地面站可视范围影响，在地面站可视范围才能完成星到地的数据传输，这种方式仅能将在地面站可视范围内有效载荷获取的数据实时传输至地面站；如果在地面站可视范围外有效载荷获取数据需要以文件形式先存储在固态存储器其中，当进入地面站可视范围内将固态存储器中文件数据回放至地面站，这种方式对固态存储器的读写操作是不同时进行的。以上两种方式是小卫星将有效载荷数据对地传输基本工作模式。

为适应用户两种新的需求：1.有效载荷获取高质量数据，使数传接收原始数据量显著提高，但数传射频通道速率是固定的，在地面站可视范围内将获取大数据量传至地面站；2.在地面站可视范围边界内外区域连续获取高质量数据并需及时传至地面站。这些需求都需要星载固态存储器具有数据缓存功能并可以对当前文件的同时读写数据，这种固态存储器工作模式被称为“边记边放”。现有固态存储器通过内部存储空间分区调度实现“边记边放”功能，具体机理如下：

当固态存储器工作在边记边放，为了解决单口FLASH存储芯片的访问冲突问题，整个存储阵列等分为三个子阵列(BANK)并配备两套总线，一套用于记录而另一套则用于回放。每套总线各有三条分支，分别对应一个子阵列，每个子阵列在一个时刻只能工作在读模式或写模式。每个子阵列从上到下又分成若干分区(也可以称为扇区)，在缓冲模式工作时，三个子阵列的分区在任务管理单元的统一调度下交替记录和回放，从而达到宏观上同时读写的目的，分区调度策略如图1图1所示。

但对于用户及卫星设计方提出固态存储器写入当前数据同时读取当前写入数据或历史写入数据的需求，即边记边放多文件功能，此种设计无法实现。“3BANK”分区调度设计中，回放地址与记录地址必须满足匹配关系(如放BANK1的地址，记录BANK3的地址)才能启动边记边放，因此每次启动回放都需要3～5秒的匹配过程(取决于记录速率的快慢)。因此边记边放多文件时，文件之间必然出现3～5秒的空挡期。并且由于每个文件由位于不同BANK的大量地址组成，鉴于单片机资源有效，边记边放多文件的软件设计难度极大。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为满足固态存储器“边记边放”模式支持回放任意文件，支持回放多文件，且对记录速率与回放速率相对快慢关系无约束的需求，提供一种小卫星固态存储器分时复用管理读写文件方法，将固态存储器存储空间从“3BANK”整合为一个完整存储空间，利用DMA控制器控制存储空间中存储阵列对唯一一根数据总线分时占用读写，以达到宏观上固态存储器的读操作和写操作是独立的，最终满足固态存储器写入当前数据同时读取当前写入数据或历史写入数据的需求。

本发明的技术解决方案是：固态存储器存储空间统一整合并采用DMA控制器控制固态存储器读写操作分时复用共用数据总线的调度策略，实现固态存储器记录与回放独立运行。

本发明实现步骤如下：

(1)固态存储器的存储阵列整合为一个整体统一编排存储地址，开辟输入数据缓存和输出数据缓存，通过带有DMA控制器数据总线将存储阵列与输入数据缓存和输出数据缓存连接；