具有检错纠错功能的emcip核开发

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1、ClassifiedIndex：TP333U.D.C.:621.3.049.77DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFERRORDETECTIONANDCORRECTIONEMCIPCORECandidate：SunKaiSupervisor：Prof.YuMingyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAffiliation:Dept.ofMicroelectron

2、icsScienceandTechnologyDateofDefence：July,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在现今的计算机系统中，对存储器的访问大多都通过存储器控制器来进行，而在对外部存储器进行访问的时候，由于存储器本身的问题或者空间高能粒子的冲击，会使存储在存储器里的数据值发生翻转，导致读取数据时发生错误，这种错误若不及时纠正将会影响计算机系统的运行和关键数据的处理，所以如何实现一种具有检错纠错(EDAC)功能的外部存储器控制器(EMC)具有重要的理论意义和实用

3、价值。本文对存储器技术、存储器、纠错编码以及存储器控制器技术进行了深入研究，主要包括：高性能系统中常用的几种存储器的内部结构、编址方式、数据存储方式、时序控制方式等，这些存储器主要有异步SRAM存储器和各种动态存储器；检错纠错的原理，一些经常用到的纠错码以及本文所采用的最佳奇权码，并对其纠错效率作了分析；对本文采用的存储器控制器作了分析并提出了符合该存储器控制器时序规范的两种EDAC结构，分别对32位SRAM和SDRAM进行保护。其中针对SRAM的EDAC支持32位，16位和8位数据的读写操作；针对SDRAM的EDAC仅支持32位数据的读写操作。最后提出了具有检错纠错功能的外部存储器控制器IP

4、核的体系结构，并基于verilog硬件描述语言实现了该检错纠错存储器控制器IP核，对其进行了功能仿真和逻辑综合以及综合后仿真。关键词存储器；外部存储器控制器(EMC)；EDAC-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNowadays,memorycontrollerisaveryimportantparttoaccessmemoryinmostcomputersystems.Butwhenmemorycontrolleraccessestheexternalmemory,someerrorsmayoccurowingtomemoryitselforhigh-octanepartic

5、lefromspace.Theseerrorswouldaffectnotonlytheperformanceofthecomputersystembutalsothetransmissionofthekeydata.Soitisnecessaryandvaluabletodesignanexternalmemorycontroller(EMC)whichhaserrordetectionandcorrectionfunction.Thispapermadeadeepresearchoftherelativetechnologyofmemory,errordetectionandcorrect

6、ionandmemorycontroller.Firstly,thearchitecture,address,datastorageandtimingcontrolofsometypesofmemorywerediscussed,whichareusedabroadinhigh-performancesystemandmainlyincludeAsynchroniesSRAMandsometypesofdynamicmemory.Thensomeerrordetectionandcorrectionmethodsarediscussedespeciallyoptimaloddweightham

7、mingcode.Finallythearchitectureandtechnologyofmemorycontrollerthatweadoptedisanalyzed.ThentwoEDAC,whichaccordingtothetimespecificationofEMC,weredesignedtoprotect32bitsSRAMandSDRAM.TheEDACforSRAMcanexe