基于FPGA的SATA控制器的研究與實現.pdf

1、SATA（Serial ATA）是一種高速的串行總線，采用點對點方式進行數據傳輸，內置數據/命令校驗單元，支持熱插拔，具有150MB/s（SATA 1.0）或300MB/s（SATA 2.0）傳輸速度。目前SATA應用廣泛，但國內尚無獨立研發(fā)的SATA芯片。 分析了SATA協議標準，建立了SATA主機控制器的層次結構，將SATA控制器劃分成主機接口層、ATA適配層、傳輸層、鏈路層和物理層，各層之間采用異步FIFO（First I

2、n First Out）通訊,實現了多狀態(tài)機的協同設計，完成了高速并行CRC編解碼器、并行8B/10B編解碼器和基于線性回饋移位寄存器的加密解密器件的設計，實現了1.5Gbps的自動阻抗匹配的串行傳輸通道。實現了133MHz高速PCI主機接口，支持32/64位可配置總線寬度，支持地址配置空間，具有主控DMA功能。分析并測試了FIFO深度及性能，計算了FIFO深度對層間并行運行度的影響。進行了SATA控制器的運行測試，與同類商用產品性能相

3、當。編寫了智能化仿真驗證向量腳本，對整個設計進行對稱封裝測試，保證設計的正確性和健壯性。運用低功耗的設計理念和流水線設計技巧，對仿真驗證后的設計進行了優(yōu)化和重構，節(jié)約了現場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）可綜合資源，增加了芯片的運行速度。深入探討了芯片設計的自動化方法，使用一種新的描述模型取代傳統(tǒng)的編碼過程。給出了一個可視化操作環(huán)境，使用這個模型描述的設計任務，能直接轉換成芯片可綜合的