基于fpga的flash存储器测试系统

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1、图巧聲《丢離＇＾寺硕±学位论文胃雜圓９基于ＦＰＧＡ的Ｆｌａｓｈ存储獅Ｊ试織作者齡ｉ＿ｊａ学校导师姓名、巧敌任蘇巧副教巧企业导师姓名、胆、放杨鹏高工申请学位类别工程硕±学校代码10701学号11304122218分类TN82号TN79密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于FPGA的Flash存储器测试系统作者姓名：周朋领域：控制工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：任获荣副教授企业导师姓名、职称：杨鹏高级工程师提交日期：2016年1月FPGA-basedFlashMemoryTestS

2、ystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinControlEngineeringByZhouPengSupervisor:RenHuorongAssociateProfessorYangPengResearchFellowDecember2015西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行

3、的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同事对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说。与我明并表示了谢意。一学位论文若有不实么处，本人承担切法律责任。＾本人签名：Ｍ日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明］，目：研究本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定Ｉ生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属

4、于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研、究成果完成的论文发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿年解密后适用本授权书。＾Ｊ本人签名：句周凤；导师签名Ｉ、方／义日期：日期：Ｉ、摘要摘要Flash存储器具有高速度、大容量、非易失性和高可靠性等特点，近年来已经逐步应用于航天电子系统中。航天工作环境中的高能质子或重离子入射到电子元件上会引发辐

5、射效应，使组成航天电子系统的电子元器件损伤或失效，如Flash存储单元中存储的数据可能发生1到0或0到l的翻转，从而可能出现数据错误、逻辑混乱、指令异常、程序走死或走飞等现象，甚至危及航天器在轨工作寿命。航天电子系统中的Flash存储器首先要能适应空间辐照等复杂环境。本文根据该领域的实际需求，设计一种Flash存储器自动测试系统。本测试系统通过运用典型的存储器测试方法在辐照条件下对Flash存储器进行测试，对实验结果进行统计分析得出Flash存储器的抗辐照参数。本文在讨论了Flash存储器的结构、工作原理以及Flash存储器的电离

6、辐照效应的基础上，阐述了Flash存储器的功能模型、故障模型，采用典型的存储器测试算法，如全0全1算法、棋盘法，最后完成整个测试系统设计。测试系统由上位机和下位机构成，以千兆以太网作为上位机和下位机之间的数据传输通路。上位机采用PC机，上位机在Windows平台应用程序开发环境（VS2010）下运用C++语言进行开发，用于控制测试操作、显示测试工作状态和统计分析测试试验结果数据；下位机通过FPGA来实现，采用Xilinx公司的Kintex-7系列FPAG结合Marvell公司的88E1111芯片完成千兆以太网的通信协议，并且FPG

7、A还负责完成对待测Flash存储器的驱动。下位机在XilinxISEDesignSuite14.4环境下完成对各个功能模块的Verilog硬件语言设计，包括千兆以太网的逻辑链路子层、网络层、传输层、以及应用层的逻辑设计和Flash存储器的测试算法。在Mentor公司的仿真软件ModelsimSE10.1b环境下对下位机功能进行功能仿真验证。给出了辐照环境下测试Flash存储器的工作流程。整体测试结果表明本测试系统能够完成设计预期功能，由于FPGA的高速并行优势和可重复在线编程的特点，本测试系统在实现预期功能的同时后续可以根据需求对

8、系统进行升级，具有高的工程实用价值。关键词：Flash存储器，测试系统，辐照效应，FPGA，千兆以太网IABSTRACTABSTRACTWiththefeatureofhigh-speed,high-capacity,non-volatileand