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数据存储记录技术一直是航空、航天、兵器领域研究的关键技术，随着弹载、机载飞行器飞行过程中和靶场试验过程中需要记录的数据量不断增加，对存储测试设备的存储、读取速度和数据可靠性提出了更高的要求。而Flash闪存是一种非易失性存储器，即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息。Flash 集其他类非易失性存储器的特点，与EPROM相比较，闪速存储器具有成本低、密度大的特点；与其他类型非易失性存储器相比较，Flash存储器具有容量大、读写速度快、成本低、使用方便等优点，它的这些优点使其在存储测试领域得到广泛的应用。但由于Flash芯片在使用前需对所有存储块进行遍历扫描，建立坏块表，若采用传统的方法对每个坏块进行检测，并建立坏块表，这种方式在大容量高速存储阵列中使用会对存储速度造成影响，且占用大量FPGA资源。同时由于NAND Flash在生产和使用的过程中都有可能产生坏块，使得系统变得不稳定，且这些坏块是随机分布的，故在使用前需对其进行读写检测并标识，以提高Flash存储器的使用效率和有效利用率，解决Flash芯片的坏块管理是提高存储可靠性和存储速度的关键。许多学者探索了各种处理方法，如在FPGA内建RAM块来存储坏块、在FPGA程序执行时跳过对坏块的操作、使用EPPROM来存储坏块信息，这些方法增加了系统硬件资源和软件的复杂程度，且无法及时处理在使用过程中出现的坏块，而且对Flash的操作通过串口或串行总线实现，数据传输速率低，大大降低了系统工作效率，不适于在高速大容量数据采集存储设计中的应用。针对以上问题，本文在对Flash工作机理分析和USB芯片选型、接口控制设计的基础上，提出了基于USB2.0总线的NAND Flash检测与控制方法，可以实现Flash坏块的检测标识和数据的快速传输，以及与上位机的通信，为高速大容量数据采集存储设计提供技术保障。
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作者信息：
申晓敏，钱礼华，杜剑英，党峰，刘保炜
（中国兵器工业试验测试研究院，陕西 华阴 714200）
