● 摘要
随着多媒体电子产品的普及及发展，对数据存储设备的容量与数据交换提出了越来越高的要求。为了实现片上系统SOC芯片对存储设备的控制操作，并且满足与AHB总线通讯需求，芯片需要一个SD/MMC卡主控制器完成相关功能。 本课题讨论的SD/MMC卡主控制器，应用于一款多媒体SOC芯片，能够同时支持高速大容量SD卡（Secure Digital Merory Card，安全数码卡）与MMC卡(MultiMedia Card，多媒体卡)。其设计采用了自顶向下的ASIC设计方法，并采用AMBA AHB总线接口，提高了SD/MMC卡主控制器的工作效率。AHB总线上数据传输采用DMA（Direct Memory Access，存储器直接访问)方式并支持突发传输，支持协议规定的SDMA和ADMA2。利用双端口异步FIFO存储、缓冲两个异步时钟域之间的数据，保证了数据能够连续地传递。基于ASIC设计方法的SD/MMC卡主控制器的设计与验证是本论文讨论的重点。论文首先介绍了实现SD/MMC卡主控制器所涉及到的关键技术，然后重点阐述了该主控制器的总体设计方案，之后具体论述了各个子模块的功能和详细设计方法，最后讨论了SD/MMC卡主控制器的验证流程。本课题采用ASIC验证方法，通过规则检查、层次化功能验证（模块级仿真及系统级仿真）、综合、静态时序分析、形式验证等验证方法对SD/MMC卡主控制器从功能与时序，动态及静态方式等方面对电路功能、性能和面积等方面进行了全面的验证。