资源描述：
《基于FPGA的SATA控制器的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、华中科技大学硕士学位论文基于FPGA的SATA控制器的研究与实现姓名：范俊申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：周功业20060507华中科技大学硕士学位论文摘要SATA（SerialATA）是一种高速的串行总线，采用点对点方式进行数据传输，内置数据/命令校验单元，支持热插拔，具有150MB/s（SATA1.0）或300MB/s（SATA2.0）传输速度。目前SATA应用广泛，但国内尚无独立研发的SATA芯片。分析了SATA协议标准，建立了SATA主机控制器的层次结构，将SATA控制器划分成主机接口层
2、、ATA适配层、传输层、链路层和物理层，各层之间采用异步FIFO（FirstInFirstOut）通讯。实现了多状态机的协同设计，完成了高速并行CRC编解码器、并行8B/10B编解码器和基于线性回馈移位寄存器的加密解密器件的设计，实现了1.5Gbps的自动阻抗匹配的串行传输通道。实现了133MHz高速PCI主机接口，支持32/64位可配置总线宽度，支持地址配置空间，具有主控DMA功能。分析并测试了FIFO深度及性能，计算了FIFO深度对层间并行运行度的影响。进行了SATA控制器的运行测试，与同类商用产品性能相当
3、。编写了智能化仿真验证向量脚本，对整个设计进行对称封装测试，保证设计的正确性和健壮性。运用低功耗的设计理念和流水线设计技巧，对仿真验证后的设计进行了优化和重构，节约了现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray，FPGA）可综合资源，增加了芯片的运行速度。深入探讨了芯片设计的自动化方法，使用一种新的描述模型取代传统的编码过程。给出了一个可视化操作环境，使用这个模型描述的设计任务，能直接转换成芯片可综合的逻辑描述，实现部分集成电路的设计自动化。关键词：串行ATA，现场可编程门阵列，外设部
4、件互连，仿真I华中科技大学硕士学位论文AbstractSerialATA(SATA)isahighspeedserialbus.Ithaspointtopointtransfermode,embeddeddataandcommandscheckingunit,supporthotplugandplay,thebandwideis150MBpersecond(SATAversion1.0)or300MB/s(SATAversion2.0).TheproductofSATAiswidelyused,buttheen
5、tireproductsareprovidedfromabroad,nochipsdevelopedonanindependentbasis.IntheEmbeddedarea,noSATAchipbeingprovidedrightnow.AnalyzedSATAprotocol,developedastacklayermodelofSATAadapter,thestackmodelcontainsahostinterfacelayer,anATAsimulationlayer,atransportlayer
6、,alinklayerandaphysicallayer.AsynchronousFIFOisarrangedtocommunicatebetweenthelayers.Implementmultiplestatemachinecooperationdesign.DesignedhighspeedsparallelCRCencodedecodeunit,andparallel8bto10bencoder/decoder,andscramblingunitusinglinefeedbackshiftregiste
7、r.Implement1.5Gbpsdifferentialserialsignalcommunicationschannel.Implement133MHzmaxspeedPCIhostinterface,32/64parametricbuswidth,withaddressconfigurationspaceandDMA.AnalyzedandtestedthedepthandperformanceofFIFO,calculatedtheFIFOdepth’saffectiontoparalleldegre
8、eofthestacklayer.TestedtheperformanceofSATAAdapter,theworkingperformanceisasgoodascommercialproduct.Writesimulationverificationscript,itmaketheRTLcodeworkcorrectly.GivesanICdesignautomationmodel
