随着信息技术的发展和数字产品的普及,数据的存储与管理日益成为嵌入式系统的研究焦点。NAND Flash以其价格底、存储容量大、存储密度高、体积小等优势日益成为嵌入式数据存储的新宠。本文针对目前多数存储管理对大容量NAND Flash考虑的不足,在对大容量NAND Flash物理特性与文件系统深入研究的基础上,设计了一种加密U盘的高效存储管理。本文首先研究了NAND Flash芯片的物理特性及操作方法,同时分析了目前比较流行的文件存储格式。在分析目前加密U盘市场需求的基础上,提出了加密U盘的性能指标和功能指标,进而从总体上给出了加密U盘的硬件和软件架构,重点研究并实现了加密U盘的高效存储管理。本文工作的创新性主要体现在以下几个方面:1.研究并实现了特有的状态信息描述方法,完全符合大容量MLC类型NAND Flash的物理特性。2.研究并实现了块映射技术与区域映射技术,使本文设计的存储管理适用于任何容量的闪存。3.研究并实现了防止突发断电造成的文件系统彻底崩溃的超稳定技术。4.研究并实现了连续写与非连续写技术,提高了写大文件的效率。5.研究并实现了影子写技术,使多个非连续写操作能够并行执行,减少了操作系统写FAT表的时间,使得拷贝文件的进度条能够很快出现在用户眼前。6.研究并实现了动态的坏块管理机制,提高了U盘的稳定性。7.研究并实现了磨损均衡机制,延长了U盘的使用寿命。