[发明专利]基于有限寿命存储介质的高速存储系统

说明书

本发明涉及一种基于有限寿命存储介质的高速存储系统，该系统的存储卡包括0扇区、索引区和至少一个数据区；每次存储操作时，控制器首先读取0扇区内存储的索引区地址信息，然后跳转到索引区读取地址信息表存放的上一次存储操作的文件目录结束地址标志和数据结束地址标志；再跳转到本次存储操作的文件目录起始地址和数据起始地址，继续存储文件目录和数据；本次存储操作结束后更新文件目录结束地址标志数据结束地址标志；存储卡每写满一次存储卡寿命计数器的计数值加1，存储卡寿命计数器的计数值反馈到控制器。本发明能够避免索引区和数据区发生某块损坏导致数据无法正确存储。

技术领域：

本发明属于高速存储技术领域，涉及一种基于有限寿命存储介质的高速存储系统。

背景技术：

便携式存储卡如Micro SD卡和TF卡是基于NAND Flash储存芯片实现高速大容量存储，因其功耗低体积小数据吞吐率高等特点近年来在数据存储领域得到了广泛的应用。但是NAND Flash存储单元天生存在坏块问题，且存在一定的读写生命周期，当数据写入比较频繁时(尤其是日志文件，磁盘缓存目录等)，写入次数可能会超过存储卡的存储介质NAND FLASH某块的最大写入擦除次数即超过存储单元寿命次数限制，从而导致NAND FLASH某块损坏，进而导致整个存储文件的失效。所以对于应用NAND Flash存储介质的系统来说存储寿命不得不考虑在内。

现有的应用较广泛的存储方法是应用FATFS文件系统在微控制器平台进行数据存储操作，FATFS采用链式存储机制，写入数据前寻址每一个空数据簇，写入数据后继续寻址，并将该簇逻辑地址写入FAT表中。链式存储的优点在于方便数据插入及删除操作，缺点是容易频繁擦除某物理扇区，使其产生坏块。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于有限寿命存储介质的高速存储系统，该系统可以连续存储，并且考量存储卡是否可以继续进行可靠存储。

为了解决上述技术问题，本发明的基于有限寿命存储介质的高速存储系统包括控制器和存储卡；所述的存储卡包括0扇区、索引区和至少一个数据区；0扇区内存储索引区地址信息；索引区存放有配置信息表、文件目录表、地址信息表和存储卡寿命计数器；配置信息表内存放各数据区的开始地址和结束地址；文件目录表内存放数据区内各文件目录及其地址信息；地址信息表存放上一次存储操作的文件目录结束地址标志和数据结束地址标志；每一次存储操作时，控制器首先读取0扇区内存储的索引区地址信息，然后跳转到索引区读取地址信息表存放的上一次存储操作的文件目录结束地址标志和数据结束地址标志；再跳转到本次存储操作的文件目录存储起始地址和数据存储起始地址，在文件目录表继续存储文件目录，同时在数据区继续存储数据；本次存储操作结束后，根据本次写入的文件目录的条数更新文件目录结束地址标志，同时根据写入的数据长度更新数据区本次存储操作的结束地址标志；存储卡每写满一次存储卡寿命计数器的计数值加1，存储卡寿命计数器的计数值反馈到控制器。

所述的索引区内还可以存储地址信息表擦除次数计数器，地址信息表每更新一次地址信息表擦除次数计数器的计数值加1，该计数值反馈到控制器。

所述的索引区还包括至少一个备份地址信息表；当地址信息表擦除次数计数器的计数值超过设定的寿命值时，通过进行地址转移操作，将上一次存储操作的文件目录结束地址标志和数据结束地址标志更新到备份地址信息表。

所述的数据区可以分为两个分区，即数据块和数据区寿命计数器；数据区每写满一次，数据区寿命计数器的计数值加一，该计数值反馈到控制器。

所述的存储卡还可以包括与数据区数量相应的备份数据区；当数据区的数据区寿命计数器的计数值超过设定的寿命值后，控制器将数据存储到对应的备份数据区。

所述的控制器采用STM32微控制器。