一种基于ARM与FPGA的大容量固态存储板实现方法

报告硬件故障的区域。

为了保证存储板发生故障时仍能正常工作，上层的降额处理功能在接收到硬件故障报告后，能有效的屏蔽故障区域对硬件故障进行处理。

图3 硬件故障时降额处理原理框图

4 开发工具使用与实现的调试过程

1）ARM调试：本例中与NXP（LPC2478FET208）微处理器使用的单片机开发环境为Keil uVision4界面如图4所示，对已调试好的程序可通过ARM下载仿真器查看下载是否正确，并且确认程序是否能正常加载运行。若出现异常现象，可以进行相应排查处理及后期的低格处理。

2）FPGA调试：本例是以Xilinx ISE Design Suite 13.3为开发环境，通过仿真器可对其硬件FPGA程序进行编译、调试及下载、包括对其FLASH阵列焊接情况扫描，如果发现FLASH读ID、STATUS信号线有异常情况，可通过FLASH的IO值及片选信号确定FLASH出错具体位置。图5为通过ChipScope Pro Analyzer工具，扫描FLASH状态以便排除不良焊接及有坏道的FLASH。

同样在调试前期工作完成后，再通过内部信号源模拟测试记录、回放。既可判别整块固态存储板卡的数据的存储与读取的正确性。

5 结束语

本文介绍了大容量固态存储板的实现方法，选用了MICRON公司MT29F256G08CJAAAWP：A NAND FLASH芯片作为基本的存储介质，采用了两片FPGA与ARM处理器协同控制管理的方法。充分利用了FPGA高性能逻辑结构、ARM高速率等特点，灵活而有效的使得128片32GB的NAND FLASH组成一体，实现了单板总存储容量为4TB大容量阵列固态板，单板可达到1040 MB/s总带宽。由于其具有低功耗、体积小、重量轻、无噪音、抗震性强等显著特点，可满足在大型、海量数据存储要求、条件恶劣的应用领域。

参考文献

[1]张瑜.ARM嵌入式程序设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.

[2]田耘，徐文波.Xilinx FPGA开发实用教程[M].北京：清华大学出版社，2008.

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