面向emmc协议的soc系统设计

《面向emmc协议的soc系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文面向eMMC协议的SoC系统设计申请人:张诚学号:2161419培养单位:电子工程学院学科专业:电子与通信工程研究方向:通信与信息系统指导教师:刘嵩岩副教授企业导师:石磊完成日期:2018年4月15日中文摘要中文摘要随着SoC（SystemonChip）技术的成熟和FPGA（FieldProgrammableGateArray）设计工具的集成化，在FPGA平台上应用SoC设计方法学完成对嵌入式系统硬件的设计已经成为主流，同时随着国内对移动终端和智能终端大容量存储的需求，加速对大容量存储设备的开发已经成为必然

2、。本文根据实际工程需求，在重点分析了eMMC（embeddedmultimediacard）协议的基础上，提出了eMMC系统的设计方案。以Xilinx公司ZYNQ-7000的FPGA开发平台为系统硬件基础，结合SoC技术，给出了针对eMMC协议的主控制器硬件架构，软件设计并实现了eMMC存储模块。eMMC测试系统的模块主要分为eMMC主控制器和eMMC存储仿真器。其中，eMMC主控制器设计采用SoC设计方法学中的IP核复用技术完成了对总线接口单元和卡接口单元设计。总线接口单元作为AXI（AdvancedExtensibleInterface）从

3、机，主要功能是接收来自AXI总线发送的命令，与寄存器单元、DMA（DirectMemoryAccess）控制器完成对命令和数据的解析处理。卡接口单元负责接收来自总线接口单元发送的信息，根据命令生成对eMMC总线的控制信号。eMMC存储仿真器采用软件模拟NANDFlash硬件方式设计并实现了命令转换和数据存储，由配置文件参数完成对eMMC存储仿真器的初始化工作，以平衡树和双向循环链表的数据结构实现了NANDFlashFTL（FlashTranslationLayer）层缓存数据块节点的查找和数据交换，通过配置文件中的读写操作损耗时间参数计算出eM

4、MC存储仿真器的读写速度。以PetaLinux系统作为软件开发平台，对系统的功能和读写速度进行了测试，达到了本系统最初设计指标。关键词：大容量存储；eMMC；eMMC主控制器；AXI；DMA-错误!不能识别的开关参数。-黑龙江大学硕士学位论文AbstractWiththematurityofSoC(SystemonChip)technologyandtheintegrationofFPGA(FieldProgrammableGateArray)designedtools,ithasbecomemainstreamusingSoCdesignme

5、thodologytocompletethedesignofembeddedsystemhardwareontheFPGAplatform.Atthesametime,withthedomesticdemandforlargecapacitystorageofmobileterminalsandsmartterminals,ithasbecomenecessarytospeedupthedevelopmentoflarge-capacitystoragedevices.Basedontheneedofactualengineering,this

6、papergivesthedesignrequirementsoftheeMMC(embeddedmultimediacard)systembasedontheanalysisoftheeMMCprotocol.IttakesXilinxZYNQ-7000FPGAdevelopmentplatformasthesystemhardwarefoundation,combinesSoCtechnologytoproposethemaincontrollerhardwarearchitecturebasedoneMMCprotocolandhasde

7、signedandimplementedtheeMMCstoragemodulebythesoftware.ThehardwaremodulesofeMMCtestsystemaremainlydividedintoeMMCmaincontrollerandeMMCstorageemulator.ThearchitecturedesignofeMMCmaincontrolleradoptsIPcoremultiplextechnologyinSoCdesignedmethodologytocompletethedesignofbusinterf

8、aceunitandcardinterfaceunit.ThebusinterfaceunitisanAXI(AdvancedExtensibleIn