本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的SATA3.0主機端控制器的設(shè)計

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【摘要】：SATA(Serial ATA)是一種高速的串行總線,采用點對點的傳輸方式,具有支持熱插拔、糾錯能力強、傳輸速度快等特點。SATA1.0總線的傳輸速度是150 MB/s,SATA2.0總線的傳輸速度是300 MB/s,最新一代SATA3.0總線的傳輸速度可達600 MB/s,在研的SATA4.0總線有望達到1.2 GB/s。與PATA(Parallel ATA)接口不同,SATA接口使用2根差分信號線收發(fā)數(shù)據(jù),克服了并行數(shù)據(jù)在高速傳輸過程中的串擾現(xiàn)象。鑒于SATA總線技術(shù)的種種優(yōu)點和發(fā)展前景,本文提出了一種基于FPGA的SATA3.0主機端控制器的設(shè)計方法。本文詳細分析了SATA3.0協(xié)議,將協(xié)議分為物理層、鏈路層、傳輸層和應(yīng)用層,并對每層的結(jié)構(gòu)和功能進行了論述。首先,使用Xilinx公司FPGA芯片集成的千兆級串行數(shù)據(jù)收發(fā)器,基于Verilog HDL語言完成了協(xié)議的物理層設(shè)計,通過Modelsim仿真表明,該物理層模塊可以收發(fā)6 Gbps的比特流數(shù)據(jù),同時完成了數(shù)據(jù)的并串、串并轉(zhuǎn)換。其次,使用Verilog HDL語言完成了協(xié)議的鏈路層設(shè)計,并分別對CRC校驗、加擾、解擾等模塊進行了仿真,仿真結(jié)果表明,該鏈路層模塊可以以600 MB/s的速度處理數(shù)據(jù)并成功實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的CRC校驗、加解擾以及流量控制。最后使用Verilog HDL語言完成了協(xié)議的傳輸層設(shè)計,并對其進行了仿真,仿真結(jié)果表明,該傳輸層模塊成功實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的封裝和解析。本文通過實現(xiàn)SATA3.0協(xié)議的物理層、鏈路層和傳輸層,完成了基于FPGA的SATA3.0主機端控制器的設(shè)計,設(shè)計的主機端控制器可以以6 Gbps的速度與SATA3.0硬盤進行基本的數(shù)據(jù)傳輸并能保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準確性。
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP332

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