emmc控制器关键模块技术研究

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1、工程硕士学位论文eMMC控制器关键模块技术研究作者姓名黄维沛工程领域集成电路工程校内指导教师姜小波副教授校外指导教师刘海华高级工程师所在学院电子与信息学院论文提交日期2016年3月ResearchontheTechnologyAppliedinKeyModuleofeMMCControllerADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangWeipeiSupervisor：AssociateProf.JiangXiaoboSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号

2、；ＴＮ４９２学校代号；１０５６１２０８学号：２０１３２１０１０华南理工大学硕±学位论文ＩｅＭＭＣ控制器关键模块技术研究，Ｉ＾作者姓名：黄维沛指导教师姓名：、职称姜小波副教授：工程申请学位级别：工程硕±工程领域名称集成电路论文形式：□产品研发工程设计□应用硏究□工程／项目管理□调研报告研究方向：数字集成电路设计：月〇曰论：巧２论文提交曰期２〇／年文答辩曰期年＞）曰／（／：年月日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期答辩委员主席：／Ｎ；為都一蘇、委员：賊吗、ｙｐ炊描ｉ畫ｉ华南理工火学

3、学位论文庶创性声明本人巧巧卢巧＝巧Ｍ交的皮文足本人在３师的巧巧下独立进巧罚究巧化巧的別汽说义，除ｒ义中枯划加Ｗ巧巧引曲化内與外，本论文不站件化巧巧化个人或化巧己结发灰或巧与的巧巧巧品．对本义的硏扣化出巫巧西战的个人巧架林，均己巧文中Ｗ巧确方式梓巧。本人完全庶Ｗ到本芦巧的＆巧后巧山本人法巧。巧者否名！口則＝＞Ａ半？巧斗ｙ学位论文版权使巧授权书本学位讫义作＃充全了＃＾学巧：行关化留、化＞｜＾早垃古文化巧达，即；財巧化在校巧馈学化巧间记义工化的扣识产权单位巧巧南理工大义。巧巧’行权化布并向ｍ法々义部Ｅ［］或机构巧交论义的Ｕ印件巧ｌｉ子化，允巧巧位

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5、导巧巧苗宅：＾去＾宅＾Ｒ期！。心连摘要在信息化的今天，移动设备以其便捷的特性，出色的人机交互特点，在世界各地不断普及。而随着大数据时代的来临，数据存储量的需求越来越大，为了提升用户体验，移动设备的存储系统越来越受重视。eMMC产品作为一类解决方案，以其独有的优势，成为应用于移动设备的主流存储芯片。虽然eMMC产品得到广泛的应用，但是关键技术都掌握在国外的知名存储芯片制造厂商，如三星、美光、东芝等。而在国内，还处于起步阶段。针对此现状，本文以eMMC4.5标准为基础，给出符合标准定义的eMMC控制器。本文首先简要介绍了NANDFlash存储介质和NANDFlash存储器，之后聚焦于

6、eMMC控制器及其协议标准。针对NANDFlash存储介质的特点，详述了eMMC控制器的关键管理机制及核心优化技术。然后，通过分析协议，给出一个自顶向下的设计方案。本文提出的控制器主要由数据处理模块和命令与核心控制管理模块组成，重点实现eMMC控制器上的各类管理机制如trim功能，后台操作管理、HPI（HighPriorityInterrupt）中断管理等。同时融合在固态硬盘上广泛应用的存储管理算法，将坏块管理、地址映射、垃圾回收等关键算法使用硬件实现，应用于eMMC控制器上。最后，设计出eMMC控制器的FPGA原型，通过嵌入式ARM开发平台，搭建硬件验证系统，对设计进行功能验证，以满

7、足eMMC标准的定义。总的来说，本文提出了一个基于移动设备应用场景，综合考虑硬件复杂度和系统性能的eMMC控制器设计方案。关键词：eMMC控制器；NANDFlash控制器；移动设备；闪存存储管理IAbstractIntheeraofInformationization,mobiledevicebecomemoreandmorepopularinallovertheworld,whichgetbenefitfromitscharacteristi