基于FPGA的SATA主機(jī)端控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)是一種連接主機(jī)總線適配器和大容量存儲設(shè)備，例如硬盤、光驅(qū)的計(jì)算機(jī)外部總線接口。相比于并行ATA 接口，SATA接口采用一對差分線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送和接收，有效解決了串行數(shù)據(jù)傳輸過程中的干擾問題。在速度方面，SATA 1.0能實(shí)現(xiàn)150 MB/s的傳輸速度，SATA 2.0能實(shí)現(xiàn)300MB/S的傳輸速度，最新推出的SATA 3.0 標(biāo)準(zhǔn)更是能實(shí)現(xiàn)600 MB

2、/s的傳輸速度，大幅度提高了傳輸性能。另外，SATA接口支持熱插拔，提高了CRC對數(shù)據(jù)，命令和狀態(tài)包錯誤檢查的能力，提高了接入的整體精確度。目前SATA應(yīng)用非常廣泛，但國內(nèi)主要是購買國外的集成芯片，并無自主研發(fā)的成果。
　　 給出了一個完整的SATA主機(jī)端控制器的設(shè)計(jì)。以Xilinx 公司的Virtex 4 系列FPGA 作為硬件開發(fā)平臺，采用Microblaze 軟核處理器處理數(shù)據(jù)讀寫和中斷命令，PLB 總線傳輸命令和數(shù)據(jù)，B

3、lock RAM 作為存儲介質(zhì)，通過SATA IP 核模塊與設(shè)備端進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。根據(jù)SATA 協(xié)議，建立了各個層次結(jié)構(gòu)，并在各個層次根據(jù)功能進(jìn)行了模塊劃分。對物理層狀態(tài)機(jī)、帶外信號控制、上電復(fù)位、鏈路層狀態(tài)機(jī)、循環(huán)冗余校驗(yàn)、數(shù)據(jù)擾碼等功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。接收設(shè)備端上電后發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行分析。
　　 采用Verilog HDL 語言對所需控制器進(jìn)行描述，并使用Xilinx ISE 自帶仿真器進(jìn)行功能仿真，