当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

专用型SOC片内Flash读写控制系统的设计与实现

发布时间:2018-08-15 13:31
【摘要】:超大规模集成电路VLSI的快速发展促使芯片功能更加强大、尺寸更加微小,片上系统SOC(System on Chip)得到大量的推广和使用。课题研究采用可编程逻辑器件FPGA对目标系列SOC内部Flash存储器进行读写控制的设计与实现,为SOC芯片厂商提供了一款专用的读写工具,方便芯片流片(试生产)过程中进行功能与性能的测试以及量产SOC后写入最新数据,有利于提高芯片开发效率、缩短开发周期、节约开发成本。自从可烧录IC问世以来,便改变了先前固定功能IC的格局,设计者能够将同一种IC备料烧录成不同功能的IC,给设计厂商的IC库存带来了很大的灵活性。可烧录IC需使用专门的烧录设备或读写控制系统进行数据烧录,烧录设备主要有通用型和专用型两种。通用型烧录设备具有较好的兼容性,但价格比较昂贵,缺乏灵活性,IC设计厂商则可以把握自家芯片的共性,灵活设计配套的专用型读写控制系统,其功能设计灵活,成本低,具有较高的实用价值。论文针对目标系列SOC,设计了一个专用的Flash读写控制系统。设计充分利用专用型读写测试工具设计的灵活性,最大限度满足厂商设计需求。系统设计支持目标SOC中多个Flash的操作,支持指定任意Block进行操作,最小读写操作单位是1 Word(4 Bytes)。设计提供了上位机与板级双通道控制,使用更加便捷。由于芯片部分指令保密,设计提供了一个方便修改程序内部数据的途径,将MCU程序下载功能集成在系统的上位机中,省去调试器的使用,方便客户修改指令参数。在该部分设计中,提出采用串口虚拟切换的方式,使得系统PC上位机能够轻松切换对SOC操作与对MCU程序更新。为解决串口传输速率与目标SOC操作速率不匹配的问题,设计采用FPGA内部Block RAM做缓存,保证数据读写的正确与稳定。系统设计为SOC提供了灵活的硬件接口,支持在脱机的情况下对SOC进行读写控制,使用灵活。课题研究最终实现了该读写控制系统,同时,仿真验证与FPGA板级测试验证结果表明控制系统满足设计要求。该设计作为一款专用型读写工具,具有实际的使用价值。
[Abstract]:With the rapid development of VLSI (VLSI) VLSI, the chip becomes more powerful and smaller in size. SOC (System on Chip) is widely used and popularized. In this paper, the design and implementation of reading and writing control of SOC internal Flash memory using programmable logic device (FPGA) is studied, which provides a special reading and writing tool for SOC chip manufacturer. It is convenient to test the function and performance in the process of chip flow (trial production) and to write the latest data after mass production of SOC, which is helpful to improve the efficiency of chip development, shorten the development cycle and save the development cost. Since the invention of IC, the pattern of fixed function IC has been changed. The designer can burn the same IC into ICs with different functions, which brings a lot of flexibility to the IC inventory of the designer. It is necessary to use special recording equipment or read and write control system to burn data. There are two kinds of recording equipment: general type and special type. The universal burning equipment has good compatibility, but the price is expensive, the lack of flexibility can grasp the common characteristics of their own chips, flexible design of the matching specialized read-write control system, its functional design is flexible, low cost, It has high practical value. In this paper, a special Flash read and write control system is designed for the target series SOC. The design makes full use of the flexibility of the design of the special reading and writing testing tool to meet the design needs of the manufacturer to the maximum extent. The system design supports the operation of multiple Flash in the target SOC, and supports specifying any Block to operate. The minimum unit of read and write operation is 1 Word (4 Bytes). The design provides the upper computer and board-level dual-channel control, which is more convenient to use. Because of the secrecy of the instruction in the chip, the design provides a convenient way to modify the internal data of the program. The downloading function of the MCU program is integrated into the upper computer of the system, which saves the use of the debugger and makes it convenient for the client to modify the instruction parameters. In this part of the design, a serial port virtual switching mode is proposed, which makes the PC can easily switch the SOC operation and update the MCU program. In order to solve the mismatch between the serial transmission rate and the target SOC operation rate, the FPGA internal Block RAM is used as the buffer to ensure the correct and stable reading and writing of the data. The system provides a flexible hardware interface for SOC and supports SOC reading and writing control while offline. In this paper, the read-write control system is finally realized. At the same time, the results of simulation and FPGA board level test show that the control system meets the design requirements. As a special reading and writing tool, the design has practical value.
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN47;TP273

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 马娟;陈岚;冯燕;赵新超;;用于SoC集成的IP核质量评测方法研究[J];微电子学;2014年04期

2 朱英;陈诚;许晓红;李彦哲;;一款多核处理器FPGA验证平台的设计与实现[J];计算机研究与发展;2014年06期

3 陈超文;彭国杰;王忆文;李辉;;基于PLB总线的NOR FLASH控制器设计[J];微电子学与计算机;2014年05期

4 裴颂伟;李兆麟;李圣龙;魏少军;;基于V93000的SoC中端口非测试复用的ADC和DAC IP核性能测试方案[J];电子学报;2013年07期

5 刘钊;杜永锋;许知博;;基于Xilinx-Spartan6 FPGA的MultiBoot设计的实现[J];电子科技;2012年03期

6 张立哲;刘丽静;;适应远程升级的FPGA配置方法[J];计算机与网络;2011年14期

7 仲智刚;Sin CheeYuen;郭刚;徐奇俊;梁立新;;基于渐进式的多阶段SoC开发方法与应用[J];中国集成电路;2011年06期

8 张承畅;严单贵;杨力生;齐怀龙;杨宏;;基于XCF32P的多FPGA配置方案[J];计算机工程;2010年15期

9 郑文静;李明强;舒继武;;Flash存储技术[J];计算机研究与发展;2010年04期

10 牛伟;张延园;;基于NAND Flash的文件系统设计与实现[J];计算机工程;2009年16期

相关博士学位论文 前1条

1 邓立宝;SOC测试时间优化技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 李诚;基于SOPC的多通道NAND FLASH控制器设计与实现[D];山东大学;2014年

2 刘烁;基于FPGA的高速数据采集卡设计与实现[D];西安电子科技大学;2014年

3 冯宁波;基于ARM的OTP芯片烧写测试设备的设计与实现[D];苏州大学;2013年

4 丁旭;SOC系统中闪存控制器的设计与验证[D];西安电子科技大学;2013年

5 蒋智;基于FPGA的SSD设计技术研究[D];西安电子科技大学;2013年

6 黄鹄泉;基于SoC的加密IP核的测试系统设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2013年

7 王栋;基于CRC的多比特纠错算法研究与实现[D];西安电子科技大学;2013年

8 王力;基于BCH码的NAND Flash控制器设计[D];复旦大学;2011年

9 唐磊;基于FPGA的USB、Flash控制器设计[D];北京交通大学;2010年

10 石博;嵌入SOC中NOR FLASH IP核测试实现研究[D];复旦大学;2010年



本文编号:2184352

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2184352.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户de103***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com