基于国产FPGA的星载Nor Flash控制器设计与验证

祝 倩，白云飞，安军社

(1.中国科学院 复杂航天系统电子信息技术国防科技创新重点实验室，北京 100190；2.中国科学院 国家空间科学中心，北京 100190；3.中国科学院大学，北京 100190)

0 引 言

随着电子通信技术的飞速发展以及国防要求的进一步提高，航天工程中卫星所承载的任务日益繁杂且难度各异。因此，设计一款用于集中处理中低端卫星任务的星载存储控制器尤为重要。Nand Flash虽然具有价格低廉，存储容量大等特点[1-2]，但却因存在出厂坏块[3]等不可避免的因素而无法保证航天通信工程中必需的高可靠性与稳定性。而Nor Flash凭借其高传输效率，操作简单且性能稳定等优势在航天工程的星载存储系统中被广泛应用。

目前，Nor Flash控制器一般与静态存储控制器整合在一起，其控制逻辑复杂，读写速度慢[4]，难以满足航空航天领域系统芯片低功耗要求。文献[5]在常规嵌入式Nor Flash控制器设计的基础上增加了Nor Flash测试电路的设计，实现了对Nor Flash存储器的读写控制和片外可测试功能。但在常规的Nor Flash控制器设计算法中始终存在编程和擦除操作速度远低于Nand Flash等问题。文献[6]设计的Nor Flash控制器IP中采用了硬件解锁、简化擦除模块等方法有效提高了总线利用率从而实现了快速读写，该硬件解锁的方法与软件解锁相比虽然解锁速度更快，但设计的灵活性却大大降低。文献[7]为满足不同型号Nor Flash芯片的兼容性，提出一种软硬件结合的方法实现接口控制器，但依然需要以牺牲部分时间性能为代价来换取对不同型号芯片的支持。……