嵌入式系統(tǒng)中Nand Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著消費(fèi)類電子的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)便攜式電子產(chǎn)品的存儲(chǔ)容量要求不斷增長，Nand Flash存儲(chǔ)器作為一類非易失性存儲(chǔ)器，具有功耗低、讀寫快、容量大、成本低、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各種嵌入式設(shè)備中。 本文基于微軟Windows CE5．0操作系統(tǒng)及三星S3C2416XH-40微處理器，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Nand Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)，包含了硬件方案的設(shè)計(jì)、Windows CE5．0下的軟件方案設(shè)計(jì)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化與測試。首先，針

2、對(duì)市場上兩類主流的非易失閃存Nor Flash技術(shù)和Nand Flash技術(shù)，在多方面進(jìn)行比較，突出了使用Nand Flash技術(shù)的優(yōu)越性；討論了多級(jí)單元Nand Flash技術(shù)，該技術(shù)能夠非常有效地提高Nand Flash容量；闡述了相關(guān)的NAND特性，以克服傳輸速率瓶頸。其次，結(jié)合三星S3C2416XH-40微處理器外部存儲(chǔ)接口控制器的特點(diǎn)，給出了Nand Flash的硬件方案；根據(jù)Windows CE5．0操作系統(tǒng)分層架構(gòu)的機(jī)制及

3、各層的特性和作用，詳細(xì)闡述了基于三星S3C2416XH-40微處理器與Windows CE5．0操作系統(tǒng)平臺(tái)的Nand Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案，其中包含了底層Nand Flash塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)及頂層文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。底層塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)采用Windows CE5．0標(biāo)準(zhǔn)的流式接口驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，結(jié)構(gòu)清晰且易于擴(kuò)展；頂層文件系統(tǒng)采用交易安全的FAT文件系統(tǒng)（TFAT），穩(wěn)定性高且應(yīng)用廣泛。此外，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了根據(jù)注冊表配置實(shí)現(xiàn)Nand F

4、lash的邏輯分區(qū)以及注冊表的及時(shí)更新功能。最后，采用兩片特性對(duì)該存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，在基于嵌入式Windows CE5．0操作系統(tǒng)和三星S3C2416XH-40微處理器的手持式終端設(shè)備上，對(duì)其功能進(jìn)行了一系列驗(yàn)證性的測試工作，包括在驅(qū)動(dòng)層和文件系統(tǒng)層對(duì)讀、寫速率的測試等。 實(shí)驗(yàn)表明，Nand Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能穩(wěn)定可靠。由底層驅(qū)動(dòng)的測試數(shù)據(jù)可知，兩片特性使寫速率提高到4．76MB/s：對(duì)于采用了兩片特性和TFAT文件系統(tǒng)