本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種NAND FLASH數(shù)據(jù)存儲方法。

背景技術(shù)：

NAND FLASH Memory是一種電可擦除讀寫非易失性存儲器。它具有高密度，低成本，非易失性，功耗低，讀寫和擦除速度快等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)中防護記錄器和快取記錄器數(shù)據(jù)存儲中。在航空機載設(shè)備領(lǐng)域，通常采用順序存儲的方式，同時由于有自動循環(huán)記錄的要求，即在達到存儲容量后能夠自動覆蓋較早的記錄，但是過去的存儲方法，再將較早的數(shù)據(jù)記錄刪除后，雖然舊的數(shù)據(jù)記錄并沒有完全覆蓋，但卻無法查看到剩余未被覆蓋的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致在飛行事故處理和日常維護時的不便，與此同時，在進行數(shù)據(jù)履歷下載時必須對每一個數(shù)據(jù)塊從頭到尾查詢一遍，查詢時間很長，極大的增加了維護所需的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種NAND FLASH數(shù)據(jù)存儲方法，解決了航空電子領(lǐng)域NAND FLASH數(shù)據(jù)存儲器在飛行事故處理和日常維護時較為不便，查詢時間很長，維護成本高的問題。

考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種NAND FLASH數(shù)據(jù)存儲方法，首先根據(jù)NAND FLASH的最小擦除單位為塊，塊由頁組成的特征，采用順序存儲的方式進行數(shù)據(jù)存儲，當(dāng)存儲容量達到數(shù)據(jù)容量的最后一塊時，自動擦除第一塊存儲的數(shù)據(jù)，同時在進行數(shù)據(jù)存儲時，每個數(shù)據(jù)由若干個數(shù)據(jù)塊組成，每個數(shù)據(jù)塊均包括數(shù)據(jù)索引區(qū)和有效數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)索引信息包括偏移地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊類型、履歷信息和數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)，其特征在于,方法包括以下步驟：

1)獲取最新的記錄位置的步驟：

1.1)按順序讀取每一個塊的數(shù)據(jù)索引信息；

1.2)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引區(qū)指示當(dāng)前塊為空塊時，停止搜索；記錄當(dāng)前地址，即為最新的記錄位置；

2)存儲的步驟：

2.1)每個數(shù)據(jù)塊的第0頁固定寫入數(shù)據(jù)索引信息，第1頁開始為有效數(shù)據(jù)區(qū)；

2.2)首先在當(dāng)前塊的第0頁寫入數(shù)據(jù)索引信息，說明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為文件起始塊，同時擦除下一數(shù)據(jù)塊，如果當(dāng)前塊為當(dāng)前存儲空間的最后一個塊，則下一數(shù)據(jù)塊為當(dāng)前存儲空間的第0塊；

2.3)當(dāng)數(shù)據(jù)超過一個塊時，在下一個數(shù)據(jù)塊的第0頁繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)索引信息，并標(biāo)明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊；

2.4)當(dāng)在寫入過程中發(fā)現(xiàn)寫入不正確時，自動將數(shù)據(jù)搬移到下一塊，同時將數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型標(biāo)識標(biāo)為壞塊；

3)數(shù)據(jù)循環(huán)存儲的步驟:當(dāng)數(shù)據(jù)寫入存儲空間的最后一個數(shù)據(jù)塊時，自動擦除存儲空間的第0個數(shù)據(jù)塊，同時標(biāo)注該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息；

4)按履歷信息搜索并下載的步驟：

4.1)根據(jù)步驟2)所存儲的數(shù)據(jù)索引信息，得到當(dāng)前存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊類型、履歷信息，進入步驟4.2)；

4.2)如果數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型是文件起始塊，則進入步驟4.3)，否則繼續(xù)搜索下一個數(shù)據(jù)塊是否為文件起始塊；

4.3)判斷當(dāng)前塊存儲的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息是否與要搜索并下載的履歷信息一致，如果一致則從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；如果不一致，繼續(xù)在數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為數(shù)據(jù)起始塊的數(shù)據(jù)塊中查找與下載的履歷信息一致的數(shù)據(jù)塊位置，直到找到位置，找到后從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；如果當(dāng)前存儲空間的所有文件起始塊中的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息均與下載的不一致，則進行步驟4.5)；

4.4)判斷下一個數(shù)據(jù)塊據(jù)索引信息的數(shù)據(jù)塊類型是否為有效數(shù)據(jù)塊，如果為有效數(shù)據(jù)塊，則重復(fù)4.3)；

4.5)從第0塊開始判斷當(dāng)前塊存儲的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息是否與要搜索并下載的履歷信息一致，并且數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊，直到找到一個有效數(shù)據(jù)塊并且履歷信息與需下載的履歷信息一致的數(shù)據(jù)塊，找到該數(shù)據(jù)塊塊后，則從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；

5)NAND FLASH掉電時存儲的步驟：掉電時，在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)位置寫入掉電狀態(tài)信息，便于數(shù)據(jù)恢復(fù)；

6)循環(huán)存儲后數(shù)據(jù)塊中剩余數(shù)據(jù)的恢復(fù)步驟：通過讀取每個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息，雖然部分?jǐn)?shù)據(jù)因為循環(huán)存儲被覆蓋，但是由于每個數(shù)據(jù)塊均有履歷信息，按步驟4.1)、4.3)和4.5)恢復(fù)一部分未被覆蓋的剩余的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明能有效解決航空機載設(shè)備領(lǐng)域數(shù)據(jù)存儲管理的問題，可以在數(shù)據(jù)循環(huán)記錄時恢復(fù)未被完全覆蓋的數(shù)據(jù)中的剩余部分；本發(fā)明在寫入數(shù)據(jù)索引信息時，增加了數(shù)據(jù)文件寫入狀態(tài)，用于標(biāo)識是正常上電寫入還是掉電狀態(tài)寫入，便于恢復(fù)掉電時寫入的數(shù)據(jù)，并能有效判斷掉電時刻；本發(fā)明由于在數(shù)據(jù)存儲是寫入了大量數(shù)據(jù)索引信息，方法數(shù)據(jù)查找和比對，極大的提高了大量履歷的下載速度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明NAND FLASH內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)文件存放方式結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明數(shù)據(jù)文件索引信息的內(nèi)容。

圖4是本發(fā)明具體實施方式的數(shù)據(jù)存儲區(qū)結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明具體實施方式每個數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)文件存放方式結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明具體實施方式數(shù)據(jù)索引信息內(nèi)容示例一(數(shù)據(jù)文件起始塊)。

圖7是本發(fā)明具體實施方式數(shù)據(jù)索引信息內(nèi)容示例二(有效數(shù)據(jù)塊正常上電狀態(tài))。

圖8是本發(fā)明具體實施方式數(shù)據(jù)索引信息內(nèi)容示例三(有效數(shù)據(jù)塊掉電狀態(tài)記錄)。

圖9是本發(fā)明具體實施方式數(shù)據(jù)索引信息內(nèi)容示例四(空塊)。

圖10是本發(fā)明具體實施方式數(shù)據(jù)索引信息內(nèi)容示例五(環(huán)塊)。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

如圖1所示，首先根據(jù)NAND FLASH的最小擦除單位為塊，塊由頁組成的特征，采用順序存儲的方式進行數(shù)據(jù)存儲，當(dāng)存儲容量達到數(shù)據(jù)容量的最后一塊時，自動擦除第一塊存儲的數(shù)據(jù)，同時在進行數(shù)據(jù)存儲時，每個數(shù)據(jù)由若干個數(shù)據(jù)塊組成，如圖2所示。每個數(shù)據(jù)塊均包括數(shù)據(jù)索引區(qū)和有效數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)索引包括偏移地址、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊類型、履歷信息和數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)，如圖3所示。

其中，

偏移地址：代表有效數(shù)據(jù)在一個數(shù)據(jù)塊中的起始位置；

數(shù)據(jù)類型：代表當(dāng)前數(shù)據(jù)塊存儲數(shù)據(jù)種類，例如：飛行數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)等；

數(shù)據(jù)塊類型：代表當(dāng)前數(shù)據(jù)塊是什么類型，例如：有效數(shù)據(jù)塊，文件起始塊、壞塊、空塊等；

履歷信息：代表當(dāng)前數(shù)據(jù)的履歷信息，由年+月+日+時+分+秒組成；

數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)：代表當(dāng)前數(shù)據(jù)塊是正常上電時記錄的數(shù)據(jù)還是掉電時記錄的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的一種NAND FLASH數(shù)據(jù)存儲方法，包括以下步驟：

1)獲取最新的記錄位置的步驟：

1.1)按順序讀取每一個塊的數(shù)據(jù)索引信息；

1.2)當(dāng)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引區(qū)指示當(dāng)前塊為空塊時，停止搜索；記錄當(dāng)前地址，即為最新的記錄位置；

2)存儲的步驟：

2.1)每個數(shù)據(jù)塊的第0頁固定寫入數(shù)據(jù)索引信息，第1頁開始為有效數(shù)據(jù)區(qū)；

2.2)首先在當(dāng)前塊的第0頁寫入數(shù)據(jù)索引信息，說明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為文件起始塊，同時擦除下一數(shù)據(jù)塊，如果當(dāng)前塊為當(dāng)前存儲空間的最后一個塊，則下一數(shù)據(jù)塊為當(dāng)前存儲空間的第0塊；

2.3)當(dāng)數(shù)據(jù)超過一個塊時，在下一個數(shù)據(jù)塊的第0頁繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)索引信息，并標(biāo)明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊；

2.4)當(dāng)在寫入過程中發(fā)現(xiàn)寫入不正確時，自動將數(shù)據(jù)搬移到下一塊，同時將數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型標(biāo)識標(biāo)為壞塊；

3)數(shù)據(jù)循環(huán)存儲的步驟:當(dāng)數(shù)據(jù)寫入存儲空間的最后一個數(shù)據(jù)塊時，自動擦除存儲空間的第0個數(shù)據(jù)塊，同時標(biāo)注該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息；

4)按履歷信息搜索并下載的步驟：

4.1)根據(jù)步驟2)所存儲的數(shù)據(jù)索引信息，得到當(dāng)前存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊類型、履歷信息，進入步驟4.2)；

4.2)如果數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型是文件起始塊，則進入步驟4.3)，否則繼續(xù)搜索下一個數(shù)據(jù)塊是否為文件起始塊；

4.3)判斷當(dāng)前塊存儲的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息是否與要搜索并下載的履歷信息一致，如果一致則從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；如果不一致，繼續(xù)在數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為數(shù)據(jù)起始塊的數(shù)據(jù)塊中查找與下載的履歷信息一致的數(shù)據(jù)塊位置， 直到找到位置，找到后從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；如果當(dāng)前存儲空間的所有文件起始塊中的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息均與下載的不一致，則進行步驟4.5)；

4.4)判斷下一個數(shù)據(jù)塊據(jù)索引信息的數(shù)據(jù)塊類型是否為有效數(shù)據(jù)塊，如果為有效數(shù)據(jù)塊，則重復(fù)4.3)；

4.5)從第0塊開始判斷當(dāng)前塊存儲的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息是否與要搜索并下載的履歷信息一致，并且數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊，直到找到一個有效數(shù)據(jù)塊并且履歷信息與需下載的履歷信息一致的數(shù)據(jù)塊，找到該數(shù)據(jù)塊塊后，則從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；

5)NAND FLASH掉電時存儲的步驟：掉電時，在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)位置寫入掉電狀態(tài)信息，便于數(shù)據(jù)恢復(fù)；

6)循環(huán)存儲后數(shù)據(jù)塊中剩余數(shù)據(jù)的恢復(fù)步驟：通過讀取每個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息，雖然部分?jǐn)?shù)據(jù)因為循環(huán)存儲被覆蓋，但是由于每個數(shù)據(jù)塊均有履歷信息，按步驟4.1)、4.3)和4.5)恢復(fù)一部分未被覆蓋的剩余的數(shù)據(jù)。

下面以圖4至圖10所示為例進行描述。

如圖4所示，數(shù)據(jù)存儲區(qū)由芯片1、芯片2、芯片3和芯片4組成，每個芯片有8192個數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊由64頁組成，每一頁大小為2048字節(jié)。

則應(yīng)用本發(fā)明主要包括以下步驟：

1)：獲取最新的記錄位置的步驟：

1.1):從第0塊開始讀取每一塊第1頁的數(shù)據(jù)塊索引信息；

1.2):當(dāng)數(shù)據(jù)索引為全FF時(如圖9)，即為最新的記錄位置，記錄當(dāng)前位 置。

2)：記錄的步驟：

2.1)：每個數(shù)據(jù)塊的第0頁固定寫入數(shù)據(jù)索引信息，第1頁開始為有效數(shù)據(jù)區(qū)(如圖5)；

2.2)：首先在當(dāng)前塊的第0頁寫入數(shù)據(jù)索引信息，如圖6所示，標(biāo)明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為文件起始塊，同時擦除下一數(shù)據(jù)塊，如果當(dāng)前塊為當(dāng)前存儲空間的最后一個塊，則下一數(shù)據(jù)塊為當(dāng)前存儲空間的第0塊；

2.3)：當(dāng)數(shù)據(jù)超過一個塊時(如圖7所示)，在下一個數(shù)據(jù)塊的第0頁繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)信息，并標(biāo)明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊；

2.4)：當(dāng)在寫入過程中發(fā)現(xiàn)寫入不正確時，自動將數(shù)據(jù)搬移到下一塊，并標(biāo)明當(dāng)前數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊(如圖10所示)。

3)：數(shù)據(jù)循環(huán)記錄的步驟:當(dāng)數(shù)據(jù)寫入存儲空間的最后一個數(shù)據(jù)塊時，自動擦除存儲空間的第0個數(shù)據(jù)塊，同時標(biāo)注該數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息(如圖4所示)；

4)：按履歷搜索并下載的步驟:

4.1)：根據(jù)步驟2.2)所寫入的履歷信息，如圖6所示，得到當(dāng)前記錄的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊類型、履歷信息，進入步驟4.2)；

4.2)：如果數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型是文件起始塊，則進入步驟4.3)，否則繼續(xù)搜索下一個數(shù)據(jù)塊是否為文件起始塊，如圖6所示；

4.3)：判斷其記錄的履歷信息是否與要搜索并下載的履歷信息一致(2015/04/07/10/30/25/0001)，則從當(dāng)前塊的第1頁開始下載該數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；如果不一致，繼續(xù)在數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù) 據(jù)塊類型為數(shù)據(jù)起始塊的數(shù)據(jù)塊中查找與下載的履歷信息一致的數(shù)據(jù)塊位置，直到找到位置，找到后從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；如果當(dāng)前存儲空間的所有文件起始塊中的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息均與下載的不一致，說明該數(shù)據(jù)已經(jīng)被循環(huán)存儲覆蓋了，則進行步驟4.5)；

4.4)：判斷下一個數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)索引區(qū)的數(shù)據(jù)塊類型是否為有效數(shù)據(jù)塊(如圖7所示)，如果為有效數(shù)據(jù)塊，則重復(fù)4.3)；

4.5)從第0塊開始判斷當(dāng)前塊存儲的數(shù)據(jù)索引信息中的履歷信息是否與要搜索并下載的履歷信息一致，并且數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)塊類型為有效數(shù)據(jù)塊，直到找到一個有效數(shù)據(jù)塊并且履歷信息與需下載的履歷信息一致的數(shù)據(jù)塊，找到該數(shù)據(jù)塊塊后，則從當(dāng)前塊的第1頁開始下載當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)，當(dāng)下載到下一個數(shù)據(jù)塊時，進入步驟4.4)；

5):數(shù)據(jù)掉電時記錄的步驟:掉電時，在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息中的數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)位置寫入掉電狀態(tài)信息，便于數(shù)據(jù)恢復(fù)(如圖8所示)；

6)：循環(huán)后覆蓋的數(shù)據(jù)恢復(fù)步驟：通過讀取每個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)索引信息，雖然部分?jǐn)?shù)據(jù)因為循環(huán)存儲被覆蓋，但是由于每個數(shù)據(jù)塊均有履歷信息(2015/04/07/10/30/25/0001)，按步驟4.1)、4.3)和4.5)恢復(fù)一部分剩余的數(shù)據(jù)(如圖6至圖10所示)。