基于ahb总线的sdsdhcmmc控制器设计及验证

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1、北京工业大学硕士学位论文基于AHB总线的SD/SDHC/MMC控制器设计及验证姓名：王宁申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：吴武臣20090501摘要随着SoC(SystemOilChip)芯片复杂度的提高，口核复用(IntellectualPropertyCoreReuse)技术开始成为当今SoC设计中的一个热点，它可以使设计者专注于整个系统的设计，充分利用已有资源，提高设计速度，降低芯片开发成本。为了满足SoC芯片对SD卡(SecureDigitalCard)／SDHC卡(SecureDigitalHighCapacityCard

2、)／MMC(MultiMediaCard)高速存取数据的要求，本文设计了基于高速AHB(AdvancedHigh．Performance8us)总线并支持DMA(DirectMemoryAccess)传输的SD／SDHC／MMC控制器IP，借助于AHB的标准接口和丰富灵活的配置可以方便地将该IP集成于SoC芯片中。论文介绍了SD卡规范和liB规范，并对其传输协议进行了简单分析。确定了控制器的接口和规格后，论文提出了控制器的设计方案，然后按自项向下的设计思想对控制器进行了模块划分并给出了各模块的实现方法。在不致消耗过多硬件资源的前提下，控制器提供了尽可能

3、多的可配置功能来提高其做为IP核的可重用性。控制器RTL(RegisterTransferLevel)级设计完成后，论文建立了SD卡模型和AHBMaster模型并通过所构建的仿真环境完成了控制器的功能仿真。同时，论文编写了控制器的驱动软件并完成了控制器的FPGA(FieldProgrammableGateArray)验证，实现了对SD卡的初始化和高速读写。论文所完成的SD／SDHC／MMC控制器IP设计达到了设计要求，并将被集成于某具有自主知识产权的多媒体SoC芯片中。关键词SD卡：AHB总线；控制器；设计；验证北京T业大学T学硕士学位论文Abstra

4、ctWiththeincrementofthechipcomplexity,IPcorereusetechnologyisbecomingakeypo血inSOCdesign．Itmakesthedesignertobeabsorbedinthesystemdesign,inUSeoftheexistingresour∞efficiently,inshrinkingthedesignperiod,andinreducingthechipdevelopmentcost．InordertomeetSOC’SrequirementofSD／SDHC／MMCh

5、i曲speedacees$，anAHB-basedSD／SDHC／MMCcontrollerIPhasbeendesignedinthispaper,whichsupportsDMAtransfers．Thiscontrollercanbeintegratedint0differentkindSoC，recurringtothestandardinterfaceandtheflexibleeonfigttrationofAHB．ThespecificationsofSDcardandAHBareintroducedfirstandthenthetran

6、sportprotocolsaleanalyzedinthispaper．Afterconfirmingtheinterfaceandspecificationofthecontroller,thedesignschemeisprovided．Then,paperaccomplishestheworkofmodulespartitionusingthetop-downdesignmethodology,andpresentstheimplementingmethodsofeachmoduleindetail．Onthepremiseofconsummi

7、nglesshardwareresources，thecontrollerprovidesconfigurablefunctionasmoreaspossibletoimprovethereusabilityoftheit．SAfterfinishingthecontrollerRTLdesignflow,aSDcardmodelandAHBMastermodelhavebeenupbuiltinthispaper．Sub∞quently，thefunctionsimulationofcontrollerhasbeenimplementedthroug

8、haeffectivesimulationenvironment．Meanwhile，thec