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具有检错纠错功能的EMC IP核开发

作　者: 孙凯
导　师: 喻明艳
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 存储器外部存储器控制器(EMC) EDAC
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 61次
引　用: 5次
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内容摘要

在现今的计算机系统中,对存储器的访问大多都通过存储器控制器来进行,而在对外部存储器进行访问的时候,由于存储器本身的问题或者空间高能粒子的冲击,会使存储在存储器里的数据值发生翻转,导致读取数据时发生错误,这种错误若不及时纠正将会影响计算机系统的运行和关键数据的处理,所以如何实现一种具有检错纠错(EDAC)功能的外部存储器控制器(EMC)具有重要的理论意义和实用价值。本文对存储器技术、存储器、纠错编码以及存储器控制器技术进行了深入研究,主要包括:高性能系统中常用的几种存储器的内部结构、编址方式、数据存储方式、时序控制方式等,这些存储器主要有异步SRAM存储器和各种动态存储器;检错纠错的原理,一些经常用到的纠错码以及本文所采用的最佳奇权码,并对其纠错效率作了分析;对本文采用的存储器控制器作了分析并提出了符合该存储器控制器时序规范的两种EDAC结构,分别对32位SRAM和SDRAM进行保护。其中针对SRAM的EDAC支持32位,16位和8位数据的读写操作;针对SDRAM的EDAC仅支持32位数据的读写操作。最后提出了具有检错纠错功能的外部存储器控制器IP核的体系结构,并基于verilog硬件描述语言实现了该检错纠错存储器控制器IP核,对其进行了功能仿真和逻辑综合以及综合后仿真。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-14
  1.1 课题背景  7-8
  1.2 国内外在该方向的研究现状及分析  8-11
    1.2.1 存储器控制器的发展现状  8-10
    1.2.2 检错纠错技术  10-11
  1.3 本文的主要研究内容  11-13
    1.3.1 EMC  12-13
    1.3.2 EDAC  13
  1.4 论文结构  13-14
第2章检错纠错EMC设计需求分析  14-23
  2.1 AHB总线协议  14-16
  2.2 存储技术及存储器简介  16-20
    2.2.1 异步SRAM存储器  16-17
    2.2.2 以SDR-SDRAM为代表的动态存储器  17-20
  2.3 纠错码简介  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章检错纠错EMC的设计  23-41
  3.1 EMC的体系结构  23-27
    3.1.1 AHB总线接口单元  24-26
    3.1.2 外部存储器接口单元  26-27
  3.2 EDAC的设计  27-34
    3.2.1 EDAC的结构  27-28
    3.2.2 EDAC的寄存器概述  28-29
    3.2.3 encoder模块的设计  29-30
    3.2.4 decoder模块的设计  30-32
    3.2.5 edac_top模块的设计  32-34
  3.3 检错纠错EMC的设计  34-40
    3.3.1 检错纠错EMC的模块划分  34-37
    3.3.2 检错纠错EMC的接口说明  37-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章检错纠错EMC的验证  41-47
  4.1 检错纠错 EMC 的验证平台  41-42
  4.2 检错纠错EMC功能验证点的划分  42-44
    4.2.1 寄存器读写验证  42-43
    4.2.2 SRAM存储器和SDRAM存储器的读写验证  43
    4.2.3 EDAC的验证  43-44
  4.3 仿真波形举例  44-46
  4.4 检错纠错EMC的逻辑综合  46
  4.5 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-51
攻读学位期间发表的学术论文  51-53
致谢  53

具有检错纠错功能的EMC IP核开发

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