基于APB總線的SD卡控制器設(shè)計(jì).pdf

1、SD卡(Secure Digital Memory Card)具有尺寸小、功耗低、性價(jià)比高等特點(diǎn)，近年來在消費(fèi)電子市場(chǎng)得到廣泛的應(yīng)用，各種便攜式手持終端紛紛選用SD卡擴(kuò)展設(shè)備存儲(chǔ)空間。當(dāng)前主流的手持終端多采用基于ARM內(nèi)核的SoC(System-On-Chip：片上系統(tǒng))芯片，因此設(shè)計(jì)基于APB(Advanced Peripheral Bus)總線的SD卡控制器，符合技術(shù)發(fā)展需要，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　目前關(guān)于SD卡控制器

2、的設(shè)計(jì)大多基于SD規(guī)范Verision1.x，SD卡控制器與SD卡之間的數(shù)據(jù)傳輸多采用接口簡(jiǎn)單但是低速的SPI(Serial Peripheral Interface：串行外設(shè)接口)模式，不能滿足當(dāng)前SoC芯片對(duì)高速度高容量SD卡的擴(kuò)展需求：少數(shù)基于SD規(guī)范Verision2.0的設(shè)計(jì)僅僅實(shí)現(xiàn)對(duì)高速卡的操作，未能體現(xiàn)出高速卡本身的性能優(yōu)勢(shì)。為解決應(yīng)用中存在的以上問題，本文實(shí)現(xiàn)的SD卡控制器基于當(dāng)前主流的SD規(guī)范Verision2.0，卡

3、接口采用高速的SD總線以支持并行數(shù)據(jù)傳輸，主機(jī)接口采用廣泛使用的APB總線，采用AMBA總線互聯(lián)的SoC芯片系統(tǒng)也便于對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真和驗(yàn)證。
　　本文在分析SD規(guī)范 Verision2.0的基礎(chǔ)之上確立了一種兼容性好、數(shù)據(jù)傳輸性能高的SD卡控制器的硬件結(jié)構(gòu)，通過在SD卡控制器中設(shè)計(jì)寄存器組單元，主機(jī)接口可以配置相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件以實(shí)現(xiàn)對(duì)SDSC(Secure Digital Standard Capacitance)卡、SDHC(Se

4、cure Digital High Capacitance)卡以及MMC卡(Muti-Media Card：多媒體卡)的各種操作，使用Verilog硬件描述語言完成了基于APB總線的SD卡控制器的RTL級(jí)設(shè)計(jì)，通過大量的功能仿真和FPGA原型驗(yàn)證確認(rèn)設(shè)計(jì)的功能和時(shí)序符合設(shè)計(jì)要求。
　　仿真和驗(yàn)證的結(jié)果分析表明，本文設(shè)計(jì)的基于APB總線的SD卡控制器在相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)下能操作各類SD卡及MMC卡，SD總線的傳輸時(shí)序符合SD規(guī)范Veri