基于墨盒控制芯片的存储器设计及FPGA验证

发布时间：2017-12-08 15:07

  本文关键词：基于墨盒控制芯片的存储器设计及FPGA验证

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【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。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333

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本文编号：1266810