项目信息
项目名称:基于USB通信和NAND Flash阵列的固态硬盘设计  
项目信息:
应用领域:存储、服务器
设计摘要:
分析固态硬盘控制器的关键技术,研究NAND Flash芯片的特性。利用“ZED板”上ZYNQ系列FPGA中嵌入的ARM Cotex-A9 处理器核作为主控制器,设计实现对NAND Flash的损耗均衡、坏块管理等算法以及与主机的USB通信。设计兼容AXI总线的NAND Flash控制器,实现对NAND Flash阵列的读写控制和数据纠错,并完成系统集成。最终实现基于USB通信和NAND Flash的大容量非易失存储器。
系统原理和技术特点:

系统原理和技术特点

1. 系统原理

 1.1 USB通信功能的实现

             ZYNQ系列FPGA中嵌入了ARM Cotex-A9处理器硬核,并包含了一些基本的外部接口,其中包括USB控制器。编写在嵌入式ARM核中运行的软件程序,通过对USB控制器相关寄存器的正确操作可以实现USB通信功能。

 1.2 NAND Flash控制器设计

           NAND Flash控制器主要完成对NAND Flash的各种控制和数据传输。对NAND Flash的控制操作主要包括复位、块擦除、页编程、页读取、读ID、读状态等。NAND Flash控制器的设计关键是设计合理的状态控制逻辑,根据不同的操作需求使控制器进入相应的处理状态,并产生相应的NAND Flash控制信号。

           由于ZYNQ FPGA中的处理器系统是基于AXI总线的,本系统中的NAND Flash控制器设计的另一个关键是AXI总线接口设计,使得NAND Flash控制器可以挂载在系统总线上,实现主控制器(ARM核)对NAND Flash阵列的读写操作。

            本设计,采用CAST(茂积股份有限公司)的NAND Flash控制器IP核,通过配置,可以实现基本的NAND Flash控制功能以及ECC纠错功能。

2.技术特点

              本设计中,采用USB通信接口,设计的大容量存储器具有支持热插拔的特性。NAND Flash控制器采用硬件实现,可以提高通信速度。

系统框图.jpg
系统框图:系统框图.jpg
软件流程介绍: 软件流程图.vsd [74 KB]
计划书:计划书.doc [1.1 MB]
当前项目状态: 完成
参赛信息:
指导老师姓名: 孙宏滨
指导老师职称: 副教授
学校: 西安交通大学
研究方向: 视频信号处理及其SoC设计、计算存储系统架构与电路
参赛情况: OpenHW12开源硬件与嵌入式计算大赛
需求信息:
拟采用的平台:ZED板
是否需要设计扩展板?
需要的基本功能:
最新版本:
暂无发布的版本信息   了解目前项目的开发进度
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