嵌入式固态存储系统ECC算法的研究与实现

为提高差错检测和修正(ECC)校验编码的简洁性,从信息编码理论的角度,研究了一种基于Hamming编码方式的ECC方法. 通过在数据空间中构造多字节数据的信息矩阵,利用ECC编码方法,设计生成了ECC校验算法的系数矩阵,利用线性空间变换理论计算生成了纠错校验码,提出了一种简洁的、具有较强可计算性的基于ECC校验码的误码校验和定位算法,并给出在嵌入式固态存储器中进行纠错编码、校验和纠错的详细过程. 最后运用硬件编程语言VHDL 在Xilinx ISE的实验环境下成功实现了该检错纠错算法. 结果表明该算法可以检测出1 bit以及2 bit的读写错误,且可对1 bit错误进行修正.      

一种并行硬件ECC模型及FPGA实现

针对大容量固态存储器中数据错“位”的问题,目前大多采用软件ECC模型进行检错和纠错,但这势必会极大地影响存储系统的读写性能。本文基于ECC校验原理,提出一种并行硬件ECC模型,并采用FPGA实现。仿真分析和实验结果表明：该模型不仅具有良好的纠错能力,而且显著地提高了存储系统的读写性能。     

基于循环冗余校验码的卫星导航电文增强纠错方案

为使用错误导航电文改善卫星导航性能,提出一种基于循环冗余校验码的增强纠错方法.使用CRC-24检错编码纠正卫星导航电文中的1 bit错误模式,利用数学分析和计算机搜索方法证明了最小码重和纠正错误能力,基于电文格式和错误比特分布模型分析了增强纠错方案对导航电文的改善,给出了一种低复杂度查表实现. 以GPS CNAV电文数据为实例验证增强纠错方法的性能,结果表明导航接收机使用CRC辅助纠错可以降低导航电文的帧错误率1~2个数量级,增强纠错在不改变信号结构的条件下可改善导航数据可靠性.      

旋转导向钻井工具随钻测量系统存储功能研究

井下随钻测量系统的存储单元是调制式旋转导向钻井系统的关键技术之一.设计实现了基于串行EEPROM存储近钻头随钻测量井下工况数据的单片机系统,该系统采用大容量存储方式将采样的数据定时存储起来,起钻后读出数据,实现即时数据的回放.给出了硬件设计电路及软件设计思想,并采用C51语言实现井下大容量、长时间的数据采集存储.地面试验及井下试验证明该存储功能的有效性和可靠性,能够解决目前随钻测量参数的存储问题.     

ECC校验的算法分析和程序实现

计算机系统中,数据在进行存储或传输时由于一些意外情况可能发生错误。为保证数据的正确性和一致性,必须采取一定的措施来及时检出并纠正错误。本文详细介绍了ECC(ErrorCheckingandCorrecting)校验对数据检测及纠错的原理和算法实现。     

带重复数据删除的大规模存储系统可靠性保证

重复数据删除技术将重复数据块归并存储,提高空间利用率却降低数据可靠性。该文提出一种数据可靠性保证机制——RLDS。RLDS将变长数据块打包成定长块,再使用ECC编码从一组数据块生成带纠错的块,分布到动态挑选的存储节点冗余组中。在节点发生错误时,RLDS分布式地恢复出错数据。实验结果表明:RLDS能取得与用RAID纠错机制的系统相近的空间利用率,同时提供与用多倍冗余复制机制的系统相近的数据可靠性,数据块平均恢复时延也比RAID系统大为缩短。RLDS通过数据再生还解决了节点超载问题,提供系统动态负载均衡功能。     

高速BCH编码译码器的设计

针对闪存(flash)因制造工艺的不断提高而导致其内部数据区随机错误不断增加的现象,设计并实现一种高速BCH编码译码器,通过BCH编码技术对flash中的随机错误进行纠错,以达到错误检测与纠错的目的.实验结果显示优化设计的BCH(4 224,4096)编码译码器可以工作在25 MHz的工作频率下,其单页数据(512 Byte)的纠错能力从普遍的3 bit提高到15 bit,从而提高了flash数据存储与读取的可靠性.     

基于数据可靠性的USB接口硬件设计及实现

文章从数据和时钟恢复,编解码过程中位填充、位剥离及纠错,PID纠错、数据切换同步和重试机制以及CRC校验等4个方面入手,阐述了基于数据可靠性的USB接口硬件的设计和实现。对所设计接口电路的RTL级、门级仿真以及FPGA验证表明,该设计在功能和时序上符合数据可靠性的要求。     

基于正交拉丁方多位纠错算法的数据可靠性存储设计

地震勘探过程中采集点多数据量大,面对海量数据的存储与转发,需要配置安全性可靠性更高的存储设备与存储方法,以系统级加固为基础,设计了基于ECC(error correction codes)代理的大数逻辑可解正交拉丁方(OLS)编码方法,为每16个数据添加16个奇偶校验位,通过构建校验矩阵来纠正多位翻转错位。经过ZYNQ7000 FPGA平台的设计及仿真验证,排除了单事件扰乱、实现了多功能扰乱控制电路中单事件中断的保护、及单双错误的纠正。     

基于FPGA的SPI接口Flash控制器设计及其在存储配置数据中的应用

针对现场可编程门阵列(FPGA)丰富的逻辑资源及产生精确时序的能力,给出一种基于FPGA的SPI控制器的设计方法.可方便地对SPI flash进行读写、擦除等操作,从而能快速、准确地存储数据.在SPI控制器设计过程中使用Modelsim进行仿真验证,并用VHDL硬件描述语言进行编程,下载到FPGA开发板上进行测试,对SPI接口flash进行操作,证明了系统设计方法的正确性和可靠性,该方法对flash存储控制系统的设计具有普遍适用性,实现了对以FPGA为控制核心的系统数据长时间存储.     

基于分层原理的纠错码测试平台设计

纠错技术是现代通信系统不可缺少的技术,针对目前纠错码测试可重构性要求高和测试数据量大的特点,提出了一种针对纠错码的基于分层原理的软硬件联合测试平台.采用分层的设计结构,使得该平台具备高度的可重构性.能够在不同纠错码测试之间进行迅速重构.利用高速的PCI数据采集卡PCI-7300A在Pc和FPGA之间进行数据传输,并在PC和FPGA端对数据进行分层封装和添加校验与确认-重传机制,以此保证数据高速、顺序、无差错地传输.通过利用该平台对多进制LDPC码进行测试,结果表明,在传输时钟为20 MHz的时候,平台吞吐量达到446.83 Mbit/s.     

基于分层原理的纠错码测试平台设计

纠错技术是现代通信系统不可缺少的技术,针对目前纠错码测试可重构性要求高和测试数据量大的特点,提出了一种针对纠错码的基于分层原理的软硬件联合测试平台。采用分层的设计结构,使得该平台具备高度的可重构性,能够在不同纠错码测试之间进行迅速重构。利用高速的PCI数据采集卡PCI-7300A在PC和FPGA之间进行数据传输,并在PC和FPGA端对数据进行分层封装和添加校验与确认—重传机制,以此保证数据高速、顺序、无差错地传输。通过利用该平台对多进制LDPC码进行测试,结果表明,在传输时钟为20MHz的时候,平台吞吐量达到446.83Mbit/s。     

高速电主轴在线温升及轴向热伸长测试系统的设计

摘要：文章针对高速电主轴的热源及热误差问题进行了研究。阐述了基于多通道数据采集卡与虚拟仪器技术的高速电主轴在线温升及轴向热伸长测试系统的整体设计方法,测试系统硬件由多功能数据采集卡和高精度位移、温度传感器组成,并在LABVIEW平台上以图形化方式编写测试系统配套软件,实现了对信号的实时采集、存储与回放,并对数据进行处理和分析。实验结果表明,该测试系统运行稳定、可靠,达到了预期的效果。     

一种基于RCRF+BCH算法的NAND FLASH纠错方案的FPGA设计与实现

针对可见光图像和红外图像的融合目标检测问题,提出了一种基于决策级融合的目标检测算法。通过建立带标注的数据集对YOLOv3网络进行重新训练,并在融合之前,利用训练好的YOLOv3网络对可见光图像和红外图像分别进行检测。在融合过程中,提出了一种新颖的检测融合算法,首先,保留只在可见光图像或只在红外图像中检测到的目标的准确结果;然后,对在可见光图像和红外图像中同时检测到的同一目标的准确结果进行加权融合;最后,将所得的检测结果进行合并,作为融合图像中所有对应目标的检测结果,进而实现基于决策级融合的快速目标检测。实验结果表明：各项指标在建立的数据集上均有较好的表现。所提算法的检测精度达到了84.07%,与单独检测可见光图像和红外图像的算法相比,检测精度分别提升了2.44%和21.89%,可以检测到更多的目标并且减少了误检目标的情况;与3种基于特征级图像融合的检测算法相比,算法的检测精度分别提升了4.5%,1.74%和3.42%。     

基于可见光图像和红外图像决策级融合的目标检测算法

针对目前NAND FLASH随着使用时间的增长误码率随之增高的特性,提出了一种在使用更少校验位的情况下纠错能力更强的高速并行RCRF+BCH纠错方案,初步用RCRF的思想对部分初始擦除错误进行纠正,然后级联BCH码纠正剩余的位错,很好地保证数据的准确性,显著提高存储系统的可靠性。首先详细阐述了该高速并行算法的编译码原理和执行步骤,在BCH部分中使用消耗更少硬件资源的无求逆的iBM关键方程求解算法,然后推导出错误位置多项式不同路径的几种确定形式,方便应用组合逻辑对其进行描述,避免了复杂的迭代判断过程,进一步提高了译码速度,并采用模块化的处理方式和流水线的操作模式优化了BCH的编译码结构。最终在FPGA平台硬件实现并仿真验证了此方案的有效性。     

基于W19B160B的存储技术在提花机龙头控制器中的应用

为了满足提花机控制器对存储系统的存储量大、所存数据的大小变化灵活、读写速度快,读写方便的要求,提出了一种基于存储芯片W19B160B的大容量Flash存储技术.其简便快捷的读写操作以及分段检索的存储方法,提高了系统读写花型文件的速度,存储空间利用率高.经厂家应用于生产后,证明采用此存储技术的控制器读写速度快,并且稳定可靠,有一定的市场应用前景.     

大容量闪存芯片的接口设计与应用

以28F640J3为例介绍了大容量闪速存储器的特点及其在小型数据存储系统中的应用，给出了闪存芯片与高速单片机（DS80C320）的典型电路，针对元器件间电气连接不匹配问题，给出了解决办法并收到良好效果，并提出了一种在系统资源紧张时，扩展地址总线的方法，在实践中证明了这种方法的可行性。