基于APB總線的SD儲(chǔ)存卡主控制器的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間：2020-10-09 00:40
為了實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)芯片上對(duì)SD儲(chǔ)存卡的控制操作,如狀態(tài)控制、中斷控制、讀寫(xiě)操作、刪除操作,同時(shí)又要滿(mǎn)足和APB總線通訊的功能和訪問(wèn)DMA ,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)SD儲(chǔ)存卡主控制器(SD Host Controller)IP,使得綜合設(shè)計(jì)部門(mén)可以將此IP整合進(jìn)系統(tǒng)芯片。 介紹了SD存儲(chǔ)卡規(guī)范的主要特性和SD Host Controller的設(shè)計(jì)方案。在IP驗(yàn)證方面,介紹了基于VMT的SD Host Controller功能總線模型的驗(yàn)證環(huán)境構(gòu)建、驗(yàn)證方法和隨機(jī)命令產(chǎn)生器的編寫(xiě)過(guò)程。最后給出了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的SD Host Controller的驗(yàn)證結(jié)論。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類(lèi)】：TP333
【部分圖文】：
圖 1 IP 前端設(shè)計(jì)流程同時(shí)，前期的RTL代碼仿真驗(yàn)證也愈來(lái)愈重要，因?yàn)楹芏嘟?jīng)驗(yàn)說(shuō)明，全面的RTL代碼驗(yàn)證可以及早發(fā)現(xiàn)代碼的問(wèn)題，大大縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的周期，降低設(shè)計(jì)后期的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前，大規(guī)模ASIC芯片的前端設(shè)計(jì)流程中，其驗(yàn)證主要是針對(duì)寄存器傳輸級(jí)(RTL)代碼的驗(yàn)證，驗(yàn)證工作量已占 60%至 70%之間，而系統(tǒng)級(jí)描述等設(shè)計(jì)工作量?jī)H占 30%左右。由此可見(jiàn)，對(duì)Reuse IP的驗(yàn)證工作將直接關(guān)系到這個(gè)IP的商業(yè)化前景和市場(chǎng)接受度。[2]當(dāng)前，大量的嵌入式系統(tǒng)都采用以 Linux 為代表的開(kāi)發(fā)式操作系統(tǒng)，類(lèi)似的還有 MontaVista，eCos 等。這些操作系統(tǒng)的共同優(yōu)點(diǎn)就是占用系統(tǒng)資源少，可作為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Real-Time OS），設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)產(chǎn)品的功能要求來(lái)配置驅(qū)動(dòng)程序的資源；另外其代碼開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)使得驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)也更加快速和便捷。作為 SoC 中第 2 頁(yè) 共 69 頁(yè)
1．SD 儲(chǔ)存卡模式2．SPI 模式Host 可以選擇以上其中任一模式，SD 儲(chǔ)存卡模式允許 4 線的高速數(shù)據(jù)傳模式允許簡(jiǎn)單通用的 SPI 通道接口， 這種模式相對(duì)于 SD 模式的不足之處是數(shù)據(jù)傳輸速度。有關(guān) SD 儲(chǔ)存卡模式針腳定義，見(jiàn)表 1。
當(dāng) FIFO 里是空的時(shí)候，SD 控制器會(huì)請(qǐng)求 DMA 控制器將數(shù)據(jù)填入 FIFO。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，sdc_dma_req 信號(hào)終止。除此之外，將數(shù)據(jù)控制寄存器(0x1c)的第 5 比特設(shè)置到 0 也會(huì)立即終止 sdc_dma_req。圖 2 顯示了 sdc_dma_req 和 sdc_dma_ack 的握手時(shí)鐘圖。其工作原理是：sdc_dma_ack 在開(kāi)始采樣前需 sdc_dma_req 于系統(tǒng)時(shí)鐘有過(guò) 2 個(gè)周期的同步。sdc_dma_req 的下拉是在 sdc_dma_ack 經(jīng)過(guò) 2 個(gè)周期的同步并且處在高電平。在 sdc_dma_req 不工作后，sdc_dma_ack 也下拉。只有當(dāng) sdc_dma_ack 任處于低電平時(shí)，sdc_dma_req 在經(jīng)過(guò)兩個(gè)周期后信號(hào)又會(huì)再拉高。
本文編號(hào)：2832979
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類(lèi)】：TP333
【部分圖文】：
圖 1 IP 前端設(shè)計(jì)流程同時(shí)，前期的RTL代碼仿真驗(yàn)證也愈來(lái)愈重要，因?yàn)楹芏嘟?jīng)驗(yàn)說(shuō)明，全面的RTL代碼驗(yàn)證可以及早發(fā)現(xiàn)代碼的問(wèn)題，大大縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的周期，降低設(shè)計(jì)后期的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前，大規(guī)模ASIC芯片的前端設(shè)計(jì)流程中，其驗(yàn)證主要是針對(duì)寄存器傳輸級(jí)(RTL)代碼的驗(yàn)證，驗(yàn)證工作量已占 60%至 70%之間，而系統(tǒng)級(jí)描述等設(shè)計(jì)工作量?jī)H占 30%左右。由此可見(jiàn)，對(duì)Reuse IP的驗(yàn)證工作將直接關(guān)系到這個(gè)IP的商業(yè)化前景和市場(chǎng)接受度。[2]當(dāng)前，大量的嵌入式系統(tǒng)都采用以 Linux 為代表的開(kāi)發(fā)式操作系統(tǒng)，類(lèi)似的還有 MontaVista，eCos 等。這些操作系統(tǒng)的共同優(yōu)點(diǎn)就是占用系統(tǒng)資源少，可作為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Real-Time OS），設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)產(chǎn)品的功能要求來(lái)配置驅(qū)動(dòng)程序的資源；另外其代碼開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)使得驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)也更加快速和便捷。作為 SoC 中第 2 頁(yè) 共 69 頁(yè)
1．SD 儲(chǔ)存卡模式2．SPI 模式Host 可以選擇以上其中任一模式，SD 儲(chǔ)存卡模式允許 4 線的高速數(shù)據(jù)傳模式允許簡(jiǎn)單通用的 SPI 通道接口， 這種模式相對(duì)于 SD 模式的不足之處是數(shù)據(jù)傳輸速度。有關(guān) SD 儲(chǔ)存卡模式針腳定義，見(jiàn)表 1。
當(dāng) FIFO 里是空的時(shí)候，SD 控制器會(huì)請(qǐng)求 DMA 控制器將數(shù)據(jù)填入 FIFO。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，sdc_dma_req 信號(hào)終止。除此之外，將數(shù)據(jù)控制寄存器(0x1c)的第 5 比特設(shè)置到 0 也會(huì)立即終止 sdc_dma_req。圖 2 顯示了 sdc_dma_req 和 sdc_dma_ack 的握手時(shí)鐘圖。其工作原理是：sdc_dma_ack 在開(kāi)始采樣前需 sdc_dma_req 于系統(tǒng)時(shí)鐘有過(guò) 2 個(gè)周期的同步。sdc_dma_req 的下拉是在 sdc_dma_ack 經(jīng)過(guò) 2 個(gè)周期的同步并且處在高電平。在 sdc_dma_req 不工作后，sdc_dma_ack 也下拉。只有當(dāng) sdc_dma_ack 任處于低電平時(shí)，sdc_dma_req 在經(jīng)過(guò)兩個(gè)周期后信號(hào)又會(huì)再拉高。
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 李顯龍;基于SD總線的FPGA加解密算法實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2012年
2 張亮;基于MTK平臺(tái)的手機(jī)系統(tǒng)備份與還原[D];上海交通大學(xué);2012年
本文編號(hào)：2832979
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