基于STM32和USB的大容量存储器的设计

发布时间：2025-08-12 17:31

　　高速大容量存储设备是数据采集系统中不可或缺的一部分,它主要的作用是对采集数据进行实时存储和有效管理。在现代军事中,导弹占据着重要的战略地位,导弹研发过程中,各种飞行数据对于科研人员是非常重要的,这便存在了一个一直困扰研发人员的难点问题,那就是如何将采集系统测得的大量数据高速准确地保存到存储器中。本设计从这一目的出发,主要研发一种用于导弹飞行数据采集系统的大容量存储器,实现对导弹飞行数据高速有效的存储。本设计选择STM32为主控芯片,NAND FLASH为存储介质。首先,通过STM32上的异步静态存储器对采集系统的8位FIFO数据进行接收和缓存。然后将缓存的数据存储到NAND FLASH中。最后通过USB接口对NAND FLASH中的数据进行读写和删除操作,从而完成对整个系统的设计。本设计重点解决的问题:第一个问题,如何将数据准确的存储到NAND FLASH中,因为在出厂和使用过程中,都会产生无效块,从而使数据丢失。我们通过三步实现,首先,使用ECC校验对所有块进行扫描,将得到的坏块进行标记。然后建立坏块映射表,坏块映射表主要是为了使NAND FLASH的物理地址和之后文件系统的逻辑地址相...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 课题来源与背景
    1.2 存储器的发展历史及现状
    1.3 大容量存储系统的国内外研究现状
    1.4 本设计主要工作和内容安排
2.系统总体设计
    2.1 系统总体架构
        2.1.1 系统的技术要求
        2.1.2 系统的总体设计方案
    2.2 FLASH存储器类型与选型
        2.2.1 NAND FLASH和 NOR FLASH的区别
        2.2.2 NAND FLASH的选型
    2.3 主控芯片的选型
        2.3.1 常用NAND FLASH控制器
        2.3.2 MCU的选型和主要性能
        2.3.3 USB通讯功能的实现
    2.4 系统设计的主要工作
    2.5 本章小结
3.系统硬件电路设计
    3.1 主控制器最小系统设计
        3.1.1 电源电路设计
        3.1.2 时钟电路设计
        3.1.3 调试电路设计
        3.1.4 复位电路设计
    3.2 USB接口电路
    3.3 存储器接口电路
    3.4 其他电路设计
    3.5 本章小结
4.系统的软件设计
    4.1 系统软件的整体工作流程
    4.2 NAND FLASH的阵列操作
        4.2.1 NAND FLASH的组织结构
        4.2.2 NAND FLASH主要逻辑实现
        4.2.3 ECC纠错设计
        4.2.4 坏块管理和磨损均衡
    4.3 FAT文件系统的移植
        4.3.1 FAT文件系统的简介
        4.3.2 FAT文件系统的实现
        4.3.3 掉电保护设计
    4.4 USB固件程序设计
        4.4.1 USB简介
        4.4.2 USB固件程序的移植
    4.5 本章小结
5.系统调试及结果分析
    5.1 系统的整体测试方案
    5.2 数据存储测试
    5.3 USB接口测试
    5.4 本章总结
6.结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：4058886