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基于APB总线的SD储存卡主控制器的设计和验证

作　者: 马俊
导　师: 韩泽耀
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 片上系统芯片 APB SD Host Controller IP验证
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1. 绪论  7-10
  1.1 论文研究背景  7
  1.2 论文研究目的和意义  7-9
  1.3 论文研究内容  9-10
2. SD储存卡的相关规范  10-14
  2.1 SD储存卡的介绍和规范  10-12
  2.2 SD Host Controller的规范  12-14
3. SD Host Controller IP 的设计  14-44
  3.1 SD Host Controller 总线接口（Bus Interface）  16-20
  3.2 AMBA 和APB 介绍  20-21
  3.3 SD Host Controller IP 的规格  21-22
  3.4 SD Host Controller IP 的组成模块  22-30
    3.4.1 APB 从端  23-26
    3.4.2 中断逻辑  26
    3.4.3 直接内存访问逻辑  26
    3.4.4 时钟除频器  26
    3.4.5 循环冗余码检查器和生成器  26-29
    3.4.6 控制寄存器模块  29
    3.4.7 SD 命令/数据单元  29-30
    3.4.8 FIFO  30
  3.5 SD Host Controller IP 内的寄存器  30-44
    3.5.1 命令寄存器  32-33
    3.5.2 声明寄存器  33
    3.5.3 响应0-3 寄存器  33-34
    3.5.4 响应命令寄存器  34
    3.5.5 数据控制寄存器  34-35
    3.5.6 数据定时寄存器  35
    3.5.7 数据长度寄存器  35-36
    3.5.8 状态寄存器  36-38
    3.5.9 清除寄存器  38-39
    3.5.10 中断掩码寄存器  39
    3.5.11 电源控制寄存器  39-40
    3.5.12 时钟控制寄存器  40-41
    3.5.13 总线宽度寄存器  41-42
    3.5.14 数据窗口寄存器  42
    3.5.15 特征寄存器  42-43
    3.5.16 版本寄存器  43-44
4. SD Host Controller IP 的时钟原理  44-46
5. SD Host Controller IP 的验证  46-60
  5.1 SD Host Controller 验证模型的验证方法  47-53
    5.1.1 单独验证  48-49
    5.1.2 基于AMBA 系统的验证  49-53
  5.2 SD Host Controller 模型的验证操作  53-56
    5.2.1 SD Host Controller 验证模型的参数设置  54-55
    5.2.2 随机命令数据产生器(RCG)  55-56
    5.2.3 支持载荷  56
    5.2.4 对随机激励选择约束  56
  5.3 RTL 和VMT 验证环境的比较  56-60
6. 随机命令产生器(RCG)的编写  60-70
  6.1 RCG 的架构  60-61
  6.2 RCG 的约束模型  61-64
  6.3 RCG 的配置  64-67
  6.4 RCG 的事件模型（Transaction Model）  67-69
  6.5 中断处理单元（Interrupt Handler）  69
  6.6 信息（Messages）  69-70
7. SD Host Controller 的验证结果  70-72
  7.1 门级分析  70
  7.2 功耗分析  70-72
8. 文论总结  72-73
参考文献  73-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间发表及录用的学术论文  75-78
上海交通大学学位论文答辩决议书  78

基于APB总线的SD储存卡主控制器的设计和验证

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