NAND FLASH快速BCH编解码算法及便件实现

NAND FLASH快速BCH编解码算法及便件实现

论文摘要

对数据的校验常用的有奇偶校验、CRC校验等,而在NAND Flash存储器中,在用SLC工艺时一般采用一种比较专用的校验ECC--汉明码;现在多采用MLC工艺,每页产生的错误有可能达到4bit,因此多用BCH纠错码。BCH码是一种应用广泛而有效的码循环线性分组码,它具有纠正多重差错的能力,它可以纠正2bit及以上的多bit错误。本文第一部分主要介绍了BCH码的背景知识及一般理论基础和Nand Flash的一些基本知识;第二部分介绍了BCH编码和串/并行编码方法及代数译码、非代数译码的概念;第三部分介绍了在SOC芯片里实现BCH(4200,4096)码的编码解决方案,给出了用这种方法实现的编码器的部分仿真结果;第四部分叙述在SOC芯片里实现BCH(4200,4096)码的伴随式译码的解决方案,给出了用这种方法实现的解码器的部分仿真结果;第五部分介绍芯片的测试结果。附录列出了生成矩阵、设计编解码器的程序及测试向量的程序。芯片采用TSMC 65nm工艺设计制造,用NC-sim进行RTL仿真,并进行了错误模拟及纠正模拟。本文涉及的电路经综合后大约相当于30k逻辑门。对芯片的闪存控制部分进行了ATPG的测试,工作正常,存取数据正确,纠错正常,最多可纠8位错误,实测工作频率达125MHz。经高低温及高低电源电压测试,芯片工作正常,完全达到设计要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 论文意义和完成的工作
  • 1.2 编码理论及纠错码的发展
  • 1.3 NAND FLASH MEMORY的发展
  • 1.3.1 发展历史
  • 1.3.2 封装好的Nand flash芯片工作原理
  • 1.4 在NAND FLASH控制器系统中使用的BCH(4200,4096,8)编码
  • 2 BCH编码简介
  • 2.1 BCH码的编译码原理
  • 2.1.1 有限城的概念
  • 2.2 BCH码的描述
  • 2.3 BCH码的编码
  • 2.4 BCH码的译码
  • 3 BCH(4200,4096,8)码的编码
  • 3.1 BCH(4200,4096,8)编码
  • 3.2 生成矩阵
  • 4 BCH(4200,4096,8)码的译码
  • 4.1 二元BCH码的迭代译码原理
  • 4.2 二元BCH码伴随式计算器设计
  • 4.3 钱(CHIEN)搜索与搜根器的设计
  • 4.4 二元BCH码的迭代译码算法
  • 4.5 实际电路实现
  • 4.6 全1数据情况处理
  • 5 芯片后端及测试
  • 5.1 实际芯片构架
  • 5.2 实际测试结果
  • 6 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 7 附录
  • 附录Ⅰ 生成矩阵
  • 附录Ⅱ 一段关于钱(CHIEN)搜索的VHDL代码
  • 附录Ⅲ 一段C语言测试向量
  • 附录Ⅳ 英文字母缩写与中文对照解释表
  • 相关论文文献

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