usb2.0非线性闪存移动存储系统软件研究与设计

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1、上海交通大学工程硕士学位论文USB2.0非线性闪存移动存储系统软件研究与设计硕士研究生：倪原昕学号：1082102089导师：何卫锋副教授副导师：钟政申请学位：工程硕士学科：集成电路工程所在单位：微电子学院答辩日期：2011年5月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterUSB2.0Nand-FlashMobileStorageSystemSoftwareResearchandDesignCandidate：N

2、iYuanxinStudentID:1082102089Supervisor：Prof.HeWeifengAssistantSupervisor:ZhongZhengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：IntegratedCircuitsEngineeringAffiliation：SchoolofMicroelectronicsDateofDefence：May,2011Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongU

3、niversity万方数据上海交通大学硕士学位论文USB2.0非线性闪存移动存储系统软件研究与设计摘要随着电子信息技术的飞速发展，对数据存储的要求也越来越高，大容量移动存储设备得到了越来越广泛的应用，特别是以非线性闪存作为存储介质的USB2.0移动存储系统更是普及到了几乎每个人的生活中。本文的研究目的是提出并实现一套USB2.0移动存储系统软件设计方案，可以与USB2.0的主机设备通过USB总线进行数据通信，完成主机下达的各种操作指令，并且通过非线性闪存的坏块处理和损耗均衡算法降低非线性闪存的坏块产生频率，延长其使用寿命，保证非线性闪存对

4、数据的高可靠性存储，从而完整的实现USB2.0移动磁盘的功能。本项目采用产品级的研究方法，按照系统总体架构制定，软件架构制定，软件算法设计，代码实现，系统仿真，板级调试，跨平台兼容性测试这几个步骤严格进行，从而保证了研究的可靠性。通过近一年时间的研究，成功的实现了一个基于ARM7平台容量为240MB的USB2.0移动磁盘，并交付客户，实现了初步商用化。本文设计的软件方案直接面向硬件，具有操作系统无关性，结构精简，开发周期短，成本低等优点，具有较好的应用推广前景，特别对于一些性能受限的应用场合有良好的商业价值。关键词：USB2.0设备驱动，

5、损耗均衡，坏块处理1万方数据上海交通大学硕士学位论文USB2.0Nand-FlashMobileStorageSystemSoftware ResearchandDesignABSTRACTAlongwithelectronicandinformationtechnologiesmakegreatprogressnowadays,thedemandofdatastoragebecomehigherandhigher,mobilestoragesystemwithhighcapacitybecomemoreandmorepopular,es

6、peciallyUSB2.0mobilestoragesystemsbasedonNAND-Flashhavenearlycomeintoeverybody’slife.ThisarticleintroducesandimplementsakindofUSB2.0mobilestoragesystemsoftwaredesignprogram,whichimplementthecommunicationfunctionwithUSB2.0hostonUSBbus,andexecutevariouscommandsgivenbyhost.I

7、talsoimplementstheNAND-Flashinvalidblockprocessingandwear-levelingalgorithmtodeceasetheinvalidblockgeneratingfrequencyandextendtheNAND-Flashlifetime,andensuretheNAND-Flashdatastoragewithhighreliability,soingeneralitimplementtheUSB2.0mobilediskfunctioncompletely.Theresearc

8、hmethodusedinthisprojectislikeproduction,inthestepsassystemframeworkbuilding,softwareframeworkbu