基于墨盒控制芯片的存储器设计及fpga验证

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1、毛击种成＊葦ＵＮＩＥＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＶ巨ＲＳｔＴＶＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＣＥＡＭＤ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩ鷄次论文题目基于墨念控制芯片的巧储器设计及ＦＰＧＡ验证专业学位类别工程硕Ｊ：学号＾２Ｑ１３２２Ｑ３０１Ｑ３作者姓名樂其海指导教师陈勇副教授＊■ｉＴ＇■￣、－？独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在巧师

2、指导Ｆ进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，餘了文中特别加标注和致谢的地方｜｜夕ｈ，论义不包含其他人ｄ经发表或撰写过的研究成果，也不包含为｜获得电子科技大学或其它教脊化构的学位或证书而使用过的材料。与一我同了．作的同志对本研究所做的任何贵献均已在论文中作了明确的说明并衷示谢意。作者签名；，邊。〇＝麥Ｕ期：年尸月足口论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技乂学有关保留、使用学位论文的规定，巧权保留并向凹家巧义部ｎ或化构送交论文的复印件和磁盘，允许论义被

3、查阅和借阅。本人授权电子科技乂学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论义。（作保密的学位论文在解密后应遵守此规定）者签名＝梦弟苗导师签名：日期：年。ｒ月成口分类号密级注1UDC学位论文基于墨盒控制芯片的存储器设计及FPGA验证（题名和副题名）龚其海（作者姓名）指导教师陈勇副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2016.3.18论文

4、答辩日期2016.5.9学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。MemoryDesignandFPGAVerificationBasedonInkCartridgeControlICAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMasterofEngineeringMajor:QihaiGongAuthor:Prof.YongCh

5、enSupervisor:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronicsSchool:摘要摘要打印机、复印机、绘图设备在当今办公自动化、工程绘图、金融台帐等各个方面扮演着重要的角色。而不少打印机厂家却对打印机使用的墨盒和墨水，采用基于ASIC技术的墨盒控制IC形成技术上的壁垒，从而实现对墨盒的垄断销售。为了破除打印机厂家利用墨盒控制IC对墨盒实行的垄断，本课题进行了墨盒控制IC的研发，本文从墨盒控制IC的内部存储器设计这一角度介绍了这一研发过程。由

6、于墨盒控制IC的更新换代速度很快，所以本课题采用了FPGA技术对设计的墨盒控制IC进行了验证以加快产品上市的速度。验证过程作为IC设计中的一个重要环节，本文对此进行了详细的介绍。本文的主要工作如下：1、从存储器的分类出发，对EEPROM、FLASH、SRAM、FRAM等存储器进行简要介绍，然后重点分析了电可擦除存储器的擦/写工作原理。在IC应用设计中，存储器一般都是采用第三方提供的IP，所以本文对IP技术进行了介绍。2、在将IP嵌入到设计中之前，需要配置相应的数字外围电路和关键的模拟电路。本文设计了

7、这两个部分的电路并进行了仿真验证。3、墨盒控制IC内的存储器需要对墨盒与打印的通信数据进行实时存储，打印机厂家设计的墨盒控制IC采用的是FRAM存储器作为其存储结构，而FRAM在国内还不能工业化生产，同时国外的工艺商对FRAM的制作工艺技术进行了严格的保密，因此制作FRAM必须要到国外去，其生产成本也很高。为了完成墨盒控制IC对实时数据的存储，同时降低生产成本，本文详细介绍了采用第三方提供的FLASH存储器IP与SRAM存储器组合，实现对墨盒控制IC内FRAM存储结构的替换，实现实时存储。4、为了加

8、速产品的上市，本文使用Xilinx的FPGA对墨盒控制IC设计进行了验证工作。墨盒控制IC是基于ASIC的方法设计的，在进行FPGA的验证前需要将ASIC模块转换成FPGA模块，因此本文对这个转换过程也做了详细介绍。为需要进行同类转换工作的人员提供了一定的借鉴价值。本文采用FLASH与SRAM的组合实现了对原装墨盒FRAM存储结构的替换，并设计了墨盒存储器的外围电路，采用FPGA对墨盒控制芯片完成了验证工作。完成了本课题的设计任务，初步达到了墨盒控制芯片的设计要求。关