【摘要】：全硅計算機是將傳統(tǒng)的PC機主板上的芯片組、CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、和硬盤等映射集成到單個芯片上。全硅計算機的硬盤是用半導體材料的Flash替代傳統(tǒng)的機械硬盤的,以減少其體積、重量和功耗,改善性能。本文分析了全硅計算機的體系結構,對設計進行需求分析,確定全硅計算機的硬盤設計方案:第一,用SD卡設計全硅計算機的硬盤作為探索方案,采用BIOS程序實現(xiàn)對SD卡的操作,避免復雜的硬件設計、縮短設計周期。第二,用Flash作為全硅計算機的硬盤,設計了一個基于Flash芯片的硬盤控制器,在控制器設計中采用流水線RS碼和基于環(huán)形的均衡擦除算法,提升了存儲數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性并延長了Flash芯片使用壽命。 全硅計算機的硬盤設計采用了自頂向下和基于IP核共用的SoC設計方法,通過三個步驟實現(xiàn)全硅計算機的硬盤各個功能塊:首先對功能塊用Verilog語言進行邏輯設計,其次用Modelsim6.0對各個功能模塊進行仿真,最后通過在Altera的DE2套件FPGA開發(fā)板中實現(xiàn)了整個硬盤設計。論文主要工作和成果如下: 1設計SPI模式下SD卡與全硅計算機的數(shù)據(jù)轉換接口。 2用Verilog語言實現(xiàn)流水線RS(204,188)編解碼。 3實現(xiàn)環(huán)形擦除均衡算法的Flash控制器,并在控制器里面嵌入流水線結構RS(204,188)編解碼模塊對存儲數(shù)據(jù)進行編碼和解碼操作。
【圖文】：

1.1.1 IP/SoC 設計方法學系統(tǒng)級芯片 SoC 類似于由許多芯片組裝而成的系統(tǒng)電路板，只不過 SoC 是各種模塊集成到一芯片上。近年來 SoC 性能越來越強,規(guī)模越來越大，SoC 芯片的規(guī)模一般要比普通的 ASIC 大的多,同時由于先進集成電路工藝帶來的設計困難等,使得 SoC 設計的變得相當復雜。圖 1.1 為便攜式的 SoC 設計復雜性的趨勢[3]。

第 2 章 8086 全硅計算機的系統(tǒng)架構8086 全硅計算機系統(tǒng)架構圖如圖 2.1，高速設備如內(nèi)存（SDRAM）、顯卡VGA）等通過 AHB 總線與 8086 CPU 進行數(shù)據(jù)交換，而低速設備則經(jīng)由 APB線（Advanced Peripheral Bus）與 8086 CPU 通信，，CPU 作為 AHB 總線的唯一設備獨占總線的使用權。本章將詳細 8086 全硅計算機系統(tǒng)架構各個組件及其能。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP333.35

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本文編號：2593084