基于PCI Express總線的高速BCH編解碼器設計.pdf

1、隨著消費類電子領域的爆炸式發(fā)展，以多層單元NAND Flash為主的固態(tài)硬盤(Solid State Disk,SSD)正得到廣泛的應用,由于工藝尺寸的持續(xù)縮小和多層單元NAND Flash本身的結構特點，誤碼率持續(xù)提升，傳統(tǒng)的單比特糾錯碼已經(jīng)無法滿足需求，這對傳統(tǒng)信道糾錯碼的糾錯性能和編解碼速度提出了新的要求。
　　本文首先針對當前一種主流NAND Flash芯片設計了一種BCH(8528,8192,24)糾錯碼，能夠糾正106

2、6字節(jié)中的24位錯誤。為了提升編解碼速度，采用8位并行編解碼器；更進一步的，對解碼電路中的關鍵方程求解電路進行算法優(yōu)化，在傳統(tǒng)無逆BM算法的基礎上，設計了一種能減小關鍵路徑延時以及迭代輪數(shù)的關鍵方程求解方法，針對FPGA應用，利用關鍵方程求解電路的可折疊特性，設計了一種4通道并行BCH編解碼器，采用流水線作業(yè)實現(xiàn)解碼器系統(tǒng)架構，可以在傳統(tǒng)BCH解碼器的基礎上進一步提升速度。
　　在此基礎上，針對傳統(tǒng)SATA接口速度不夠快的缺點，基

3、于目前廣泛應用的PCI Express高速串行總線，設計了一種BCH編解碼器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用PCI Express總線的高速特性以及Bus Master DMA能力，主動向系統(tǒng)內存發(fā)起讀寫請求，可以極大提升讀寫速度。
　　針對本文的設計，對其進行了功能仿真和讀寫速度仿真，在Linux操作系統(tǒng)下，設計了一種PCI Express設備驅動，采用Xilinx公司Kintex-7系列FPGA以及Freescale公司P1022 Qor