【摘要】：随着半导体行业技术的持续发展,芯片级的系统(SOC)已经被运用于越来越多的行业领域之中。存储器作为SOC中存储数据信息的关键部分,更是扮演者不可或缺的重要角色。存储器的类型繁多,功能特点和时序要求都不尽相同。根据SOC不同的功能要求,SOC中一般需要集成若干种类的存储器,相应地,也就需要为各个存储器集成相应的存储控制器。本论文首先介绍了各类存储器的性能特点及它们的时序要求,并介绍了模块控制芯片级系统MC-SOC(Mode Changeable System on Chip)架构及其特点,再依据该系统的设计需求及存储器的不同特点,设计了相应的存储控制器,并介绍了各个控制功能仿真和FPGA(Field Programmable Gate Array)软硬件协同仿真实现细节。本论文根据模块MC-SOC的设计需要,分别为系统中的ROM(Read Only Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)及Flash存储器设计了对应的读写控制器。其中,Flash控制器分为嵌入式NOR-Flash控制器和片外NOR-Flash控制器。对于嵌入式NOR-Flash控制器,其特点在于控制时序只需要满足NORFlash对应的时序要求,并且可以根据不同时钟频率配置对应的时序参数,支持包括8位、16位及32位的位宽在内的数据读写操作,面积小且配置简单。而片外Flash的读写控制器SMC(Static Memory Controller)则可以使MC-SOC支持挂载不同种类的静态存储器设备,包括ROM、SRAM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)及NOR-Flash,其特点是可支持6个存储块,每个存储块128KB-64MB的存储空间,其中每3个存储块共同构成一个连续的可配置通道,并支持8位及16位宽的外部存储数据路径,包含可编程的WAIT状态,用于读取、页读取、写访问以及总线周转,并支持4、8、16及32个字大小的页读取及双通道的可配置内存映射。本论文设计所有存储控制器在ASIC(Application Specific Integrated Circuit)设计流程的各阶段均进行了VCS的功能仿真测试,同时,在专为MC-SOC制作的FPGA开发板上也进行了FPGA软硬件协同仿真验证。仿真结果表明,各个存储控制器均满足MC-SOC的设计要求。并且,各个存储控制器的接口是基于AHB(Advanced High-performance Bus)总线协议而设计的,可以方便的复用在基于AHB总线协议的不同SOC项目中,显著的减少系统设计的时间成本。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN47;TP333
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
1 高杰;;基于FPGA的比特币挖矿机的架构设计探索[J];产业与科技论坛;2018年02期
2 王龙兴;;全球高端集成电路产品研发分析[J];集成电路应用;2017年12期
3 陈磊;;在国家大基金推动下的中国存储器产业展望[J];集成电路应用;2017年03期
4 曹健;李凌浩;黄雅东;吴中海;张兴;;一种基于Cache机制的嵌入式Flash控制器设计[J];计算机应用与软件;2016年08期
5 张鹏剑;桑红石;;基于SOC的高性能存储器控制器设计[J];微电子学与计算机;2016年05期
6 鲍旭恒;吴艳艳;;高密度存储器技术发展与应用浅谈[J];河南科技;2015年21期
7 王文丞;奉世玉;陈川;聂泽东;王磊;;一种兼容AMBA总线的实时高效静态存储管理IP的设计与实现[J];微电子学与计算机;2012年10期
8 董巍;谢憬;毛志刚;;多层次AHB总线架构中Bus Matrix的设计和实现[J];现代电子技术;2009年08期
9 师晓卉;秦水介;;嵌入式Flash存储器控制器的设计方法[J];电子测量技术;2006年05期
相关硕士学位论文 前5条
1 张迪宇;基于AHB总线的DMA控制器分析与验证[D];西安电子科技大学;2015年
2 王海燕;高性能DDR3/LPDDR2 SDRAM控制器设计及软件验证[D];电子科技大学;2014年
3 胡永;嵌入式设备中基于NAND Flash的文件系统设计和优化[D];北京交通大学;2013年
4 舒立;高性能SDRAM控制器设计及软硬件结合测试[D];电子科技大学;2012年
5 俞迅;基于802.3以太网MAC协议的研究与实现[D];同济大学;2007年
，
本文编号：
2599038
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2599038.html
