基于FPGA的高速eMMC陣列控制器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

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)存儲需求越來越大，而eMMC作為一種內(nèi)嵌式存儲芯片，以其接口簡單、存儲容量大、傳輸速度快和集成度高的特點，使得它在手機、平板電腦等消費電子產(chǎn)品和移動多媒體設(shè)備中廣泛應(yīng)用。eMMC控制器作為eMMC存儲系統(tǒng)工作的核心部分，具有極高的研究意義和工程應(yīng)用價值。
　　根據(jù)研究背景和實際工程需求，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，并根據(jù)控制器的設(shè)計方案實現(xiàn)了eMMC陣列控制器。以eMMC陣列作為存儲載體，通過eMMC陣列控制器實現(xiàn)了其存儲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)計方案以及基于FPGA的硬件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。此外，對系統(tǒng)的高速GTX收發(fā)器的特點、結(jié)構(gòu)和收發(fā)模塊進(jìn)行了分析和研究，并設(shè)計和實現(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)計以及控制器各模塊的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)。其中，設(shè)計的eMMC控制器的主要模塊包括時鐘和復(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鐘切換模塊、命令和響應(yīng)、CRC校驗?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序驗證。
　　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)、完整的驗證，通過eMMC陣列控制器將高速GTX收發(fā)器與eMMC存儲陣列聯(lián)系起來，進(jìn)行eMMC陣列高速數(shù)據(jù)讀寫過程的系統(tǒng)性驗證。驗證結(jié)果表明，本文設(shè)計實現(xiàn)的基于FPGA的高速 eMMC陣列控制器具有性能穩(wěn)定、通用