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文檔簡介
1、隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,人們對高速大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求越來越大,而eMMC作為一種內(nèi)嵌式存儲(chǔ)芯片,以其接口簡單、存儲(chǔ)容量大、傳輸速度快和集成度高的特點(diǎn),使得它在手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品和移動(dòng)多媒體設(shè)備中廣泛應(yīng)用。eMMC控制器作為eMMC存儲(chǔ)系統(tǒng)工作的核心部分,具有極高的研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
根據(jù)研究背景和實(shí)際工程需求,本文深入分析和研究 eMMC相關(guān)協(xié)議規(guī)范,給出了基于FPGA的高速eMMC陣列控制器的總體設(shè)計(jì)方案。
2、以Xilinx公司Virtex-6系列FPGA芯片作為開發(fā)平臺,給出了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),并根據(jù)控制器的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了eMMC陣列控制器。以eMMC陣列作為存儲(chǔ)載體,通過eMMC陣列控制器實(shí)現(xiàn)了其存儲(chǔ)陣列的高速讀寫功能。使用FPGA內(nèi)部集成的RocketIO GTX收發(fā)器硬核實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)高速串行傳輸,一方面完成了 eMMC陣列控制器與用戶接口之間的數(shù)據(jù)交換,另一方面完成了eMMC陣列控制器與eMMC陣列之間的數(shù)據(jù)通信。本文所做工作主要如下
3、:
1.完成了eMMC陣列的總體設(shè)計(jì)方案以及基于FPGA的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。此外,對系統(tǒng)的高速GTX收發(fā)器的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和收發(fā)模塊進(jìn)行了分析和研究,并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)墓δ堋?br> 2.研究eMMC4.5協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),完成了eMMC陣列控制器的總體設(shè)計(jì)以及控制器各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。其中,設(shè)計(jì)的eMMC控制器的主要模塊包括時(shí)鐘和復(fù)位模塊、初始化模塊、主控制模塊、命令接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及緩存控制模塊。
4、
3.完成了eMMC陣列控制器的防毛刺時(shí)鐘切換模塊、命令和響應(yīng)、CRC校驗(yàn)?zāi)K、初始化流程、數(shù)據(jù)讀和數(shù)據(jù)寫的軟件功能仿真和在線邏輯功能和時(shí)序驗(yàn)證。
4.在基于FPGA的系統(tǒng)平臺上,對eMMC陣列控制器進(jìn)行系統(tǒng)、完整的驗(yàn)證,通過eMMC陣列控制器將高速GTX收發(fā)器與eMMC存儲(chǔ)陣列聯(lián)系起來,進(jìn)行eMMC陣列高速數(shù)據(jù)讀寫過程的系統(tǒng)性驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基于FPGA的高速 eMMC陣列控制器具有性能穩(wěn)定、通用
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