基于NAND FLASH的大容量視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

當(dāng)上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)給中心控制板發(fā)送開始命令后，中心控制板首先發(fā)送開始拍攝命令和拍攝視頻參數(shù)給前端視頻壓縮系統(tǒng)，建立TCP鏈接，然后發(fā)送開始命令給存儲(chǔ)板。存儲(chǔ)板接收到中心控制分系統(tǒng)發(fā)送過來的命令后，首先讀取文件列表到DSP的SDRAM當(dāng)中，DSP檢索出其中的文件個(gè)數(shù)和最后一個(gè)文件的存儲(chǔ)地址，在SDRAM中添加新文件表項(xiàng)到當(dāng)前的文件列表，然后擦除先前存儲(chǔ)在FLASH中的文件列表后重新寫入修改過后的文件列表。根據(jù)系統(tǒng)壓縮的要求，如果前端壓縮后的碼流速度為2 Mb／s，為了使得DSP集中處理數(shù)據(jù)，我們擬定中心控制板和存儲(chǔ)板之間每4 s傳輸一次數(shù)據(jù)。由于每次壓縮后的數(shù)據(jù)長度不是一個(gè)既定數(shù)，因此只能按照最大數(shù)據(jù)長度來傳輸，即每次傳輸1 MB。由于PPI接口寄存器位寬的限制，每次傳輸數(shù)據(jù)長度不能超過(128K-1)B，我們設(shè)定每次傳輸長度為100 KB，財(cái)DSP通過PPI接收的數(shù)據(jù)需要通過11次才能接收完畢。中心控制分系統(tǒng)把有效數(shù)據(jù)長度作為一個(gè)參數(shù)放置在數(shù)據(jù)的末尾，存儲(chǔ)板按照這個(gè)參數(shù)對(duì)緩存到SDRAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，剩余無效數(shù)據(jù)拋掉。

4 壞塊的檢測處理
由于制作工藝等原因，NAND FLASH在出廠時(shí)會(huì)存在隨機(jī)分布的壞塊，另外FLASH在使用過程中也會(huì)造成壞塊。如果冒然對(duì)壞塊進(jìn)行操作，會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失，影響數(shù)據(jù)的完整性。另外，在檢測編程和擦除結(jié)束標(biāo)志時(shí)，F(xiàn)LASH的I／O返回的狀態(tài)不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致程序進(jìn)入無限等待狀態(tài)，這樣會(huì)大大影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。因此，有必要對(duì)FLASH進(jìn)行壞塊檢測和處理。
檢測壞塊的方法有兩種：一種方法是利用芯片出廠時(shí)廠家給的壞塊信息，它被廠家標(biāo)記在壞塊的第一頁和第二頁的備用空間的首字節(jié)中，即頁內(nèi)地址(列地址)為4 096的字節(jié)中。如果這兩個(gè)字節(jié)都是0xFF，則表明當(dāng)前塊不是壞塊，否則為壞塊。另一種方法是將當(dāng)前塊先擦除，然后讀出當(dāng)前塊的數(shù)據(jù)，如果讀出的數(shù)據(jù)不全是0xFF，則表明此塊為壞塊(考慮到不使用備用空間)。
由于壞塊與有效塊相互獨(dú)立，互不影響，所以對(duì)FLASH進(jìn)行操作時(shí)只要將壞塊跳過即可。考慮到本系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)采用文件的形式存儲(chǔ)，也就是說在讀寫操作之前DSP需要準(zhǔn)確知道文件的存儲(chǔ)地址，包括文件的開始地址和結(jié)束地址，所以必須要將檢測出來的壞塊表存儲(chǔ)在DSP的存儲(chǔ)器中。如果將壞塊列表存放在NAND FLASH中，會(huì)存在一個(gè)問題：存 放壞塊列表的地方本身就在壞塊區(qū)該如何處理，如果做特殊處理的話會(huì)影響程序的一致性。另外，每次搜索之前都得把壞塊列表從NAND FLASH中讀出來，這樣的話程序會(huì)進(jìn)入好幾次中斷，從而影響整個(gè)程序的流程。考慮到程序燒寫FLASH有16 Mb，而DSP程序不超過20 KB，于是可以將壞塊列表放在程序燒寫FLASH中，也就是說程序燒寫FLASH既存放程序，又存放壞塊列表。這樣，DSP可以對(duì)壞塊列表進(jìn)行直接訪問。

5 結(jié)語
在整個(gè)系統(tǒng)的測試過程中，本部分工作正常，對(duì)NAND FLASH的訪問能跳過壞塊，保證數(shù)據(jù)的正確性和完整性。另外，如何采用流水線方式提高存儲(chǔ)速率是今后研究的重點(diǎn)。