【摘要】：隨著半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,芯片級的系統(tǒng)(SOC)已經(jīng)被運用于越來越多的行業(yè)領(lǐng)域之中。存儲器作為SOC中存儲數(shù)據(jù)信息的關(guān)鍵部分,更是扮演者不可或缺的重要角色。存儲器的類型繁多,功能特點和時序要求都不盡相同。根據(jù)SOC不同的功能要求,SOC中一般需要集成若干種類的存儲器,相應(yīng)地,也就需要為各個存儲器集成相應(yīng)的存儲控制器。本論文首先介紹了各類存儲器的性能特點及它們的時序要求,并介紹了模塊控制芯片級系統(tǒng)MC-SOC(Mode Changeable System on Chip)架構(gòu)及其特點,再依據(jù)該系統(tǒng)的設(shè)計需求及存儲器的不同特點,設(shè)計了相應(yīng)的存儲控制器,并介紹了各個控制功能仿真和FPGA(Field Programmable Gate Array)軟硬件協(xié)同仿真實現(xiàn)細節(jié)。本論文根據(jù)模塊MC-SOC的設(shè)計需要,分別為系統(tǒng)中的ROM(Read Only Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)及Flash存儲器設(shè)計了對應(yīng)的讀寫控制器。其中,Flash控制器分為嵌入式NOR-Flash控制器和片外NOR-Flash控制器。對于嵌入式NOR-Flash控制器,其特點在于控制時序只需要滿足NORFlash對應(yīng)的時序要求,并且可以根據(jù)不同時鐘頻率配置對應(yīng)的時序參數(shù),支持包括8位、16位及32位的位寬在內(nèi)的數(shù)據(jù)讀寫操作,面積小且配置簡單。而片外Flash的讀寫控制器SMC(Static Memory Controller)則可以使MC-SOC支持掛載不同種類的靜態(tài)存儲器設(shè)備,包括ROM、SRAM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)及NOR-Flash,其特點是可支持6個存儲塊,每個存儲塊128KB-64MB的存儲空間,其中每3個存儲塊共同構(gòu)成一個連續(xù)的可配置通道,并支持8位及16位寬的外部存儲數(shù)據(jù)路徑,包含可編程的WAIT狀態(tài),用于讀取、頁讀取、寫訪問以及總線周轉(zhuǎn),并支持4、8、16及32個字大小的頁讀取及雙通道的可配置內(nèi)存映射。本論文設(shè)計所有存儲控制器在ASIC(Application Specific Integrated Circuit)設(shè)計流程的各階段均進行了VCS的功能仿真測試,同時,在專為MC-SOC制作的FPGA開發(fā)板上也進行了FPGA軟硬件協(xié)同仿真驗證。仿真結(jié)果表明,各個存儲控制器均滿足MC-SOC的設(shè)計要求。并且,各個存儲控制器的接口是基于AHB(Advanced High-performance Bus)總線協(xié)議而設(shè)計的,可以方便的復(fù)用在基于AHB總線協(xié)議的不同SOC項目中,顯著的減少系統(tǒng)設(shè)計的時間成本。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN47;TP333

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 高杰;;基于FPGA的比特幣挖礦機的架構(gòu)設(shè)計探索[J];產(chǎn)業(yè)與科技論壇;2018年02期

2 王龍興;;全球高端集成電路產(chǎn)品研發(fā)分析[J];集成電路應(yīng)用;2017年12期

3 陳磊;;在國家大基金推動下的中國存儲器產(chǎn)業(yè)展望[J];集成電路應(yīng)用;2017年03期

4 曹健;李凌浩;黃雅東;吳中海;張興;;一種基于Cache機制的嵌入式Flash控制器設(shè)計[J];計算機應(yīng)用與軟件;2016年08期

5 張鵬劍;桑紅石;;基于SOC的高性能存儲器控制器設(shè)計[J];微電子學(xué)與計算機;2016年05期

6 鮑旭恒;吳艷艷;;高密度存儲器技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用淺談[J];河南科技;2015年21期

7 王文丞;奉世玉;陳川;聶澤東;王磊;;一種兼容AMBA總線的實時高效靜態(tài)存儲管理IP的設(shè)計與實現(xiàn)[J];微電子學(xué)與計算機;2012年10期

8 董巍;謝憬;毛志剛;;多層次AHB總線架構(gòu)中Bus Matrix的設(shè)計和實現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年08期

9 師曉卉;秦水介;;嵌入式Flash存儲器控制器的設(shè)計方法[J];電子測量技術(shù);2006年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張迪宇;基于AHB總線的DMA控制器分析與驗證[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 王海燕;高性能DDR3/LPDDR2 SDRAM控制器設(shè)計及軟件驗證[D];電子科技大學(xué);2014年

3 胡永;嵌入式設(shè)備中基于NAND Flash的文件系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化[D];北京交通大學(xué);2013年

4 舒立;高性能SDRAM控制器設(shè)計及軟硬件結(jié)合測試[D];電子科技大學(xué);2012年

5 俞迅;基于802.3以太網(wǎng)MAC協(xié)議的研究與實現(xiàn)[D];同濟大學(xué);2007年

，

本文編號：2599038