文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于APB总线的SD储存卡主控制器的设计和验证
姓名:马俊
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:韩泽耀
20070201
基于 APB 总线的 SD 储存卡主控制器的设计和验证
摘要
为了实现片上系统芯片上对 SD 储存卡的控制操作,如状态控制、
中断控制、读写操作、删除操作,同时又要满足和 APB 总线通讯的功能
和访问 DMA,我们设计了一个 SD 储存卡主控制器(SD Host
Controller)IP,使得综合设计部门可以将此 IP 整合进系统芯片。
介绍了 SD 存储卡规范的主要特性和 SD Host Controller的设计方
案。在 IP 验证方面,介绍了基于 VMT 的 SD Host Controller 功能总线
模型的验证环境构建、验证方法和随机命令产生器的编写过程。最后给
出了设计实现的 SD Host Controller 的验证结论。
关键字:片上系统芯片,APB, SD Host Controller, IP 验证。
IP DESIGN AND VERIFICATION FOR HOST
CONTROLLER OF SD MEMORY BASED ON APB
ABSTRACT
To control the SD memory card by a SoC, we design a SD Host
Controller IP to realize the function of status control, interrupt control,
read/write control, remove control. It can make design team integrate this IP
into SoC. Moreover, this IP should have more advanced function, such as
munication and DMA access.
I introduce the key features of SD specification and design solution of
SD Host Controller. In the sections about IP verication, I introduce the
hierarchy of verification environment for SD Host Controller BFM based on
VMT, verification method and programming procedure of Random
Command Generator. Finally, I list out the verification result of SD Host
Controller IP.
KEY WORDS: SoC, APB, SD Host Controller, IP Verification.
1 绪论
论文研究背景
随着便携式多媒体电子产品的普及和发展,随着人们对便携式产品应用要求的
提高,例如对音频,视频内容的海量存储。使得生产厂家所设计出电子产品必须有
丰富地接口以连接各种移动、便携的存储设备,例如 pact Flash) Card, Memory
Stick 和 SD(Secure Digital) Memory Card。
由于目前的便携式多媒体电子产品朝小型化,低功耗和高配置发展已是必然的
趋势,因此这些产品在设计过程中将更多的依赖于片上系统(SOC)的功能。这类 SOC
在设计类型上可分为 DSP, FPGA 和 ASIC,而目前用得最广泛的是 DSP,例如 Freescale
的 MX 系列,TI 的 OMAP,DaVinci 系列。不过,随着无晶圆(Fabless)设计公司的兴
起和系统厂家对客制化产品要求的提高,市场将更倾向于使用那些接口丰富,开发
便捷,功能强大的 SOC,例如 VWEB, Jade, Sunplus 等公司的芯片,SD 卡接口就是
这些芯片所必须要有的规格。
论文研究目的和意义
以上所提到的这些公司的SOC多是基于AMBA结构,并通常在相对高速的AHB
总线会包含两个重要的内核:ARM CPU和自主设计的音视频编解码器。而在相对低
速的APB 总线上会包含一些控制类接口( 如 GPIO, I ² C) 和存储类接口( 如 CF,
MMC/SD),而且这些接口类的IP都是可复用的