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基于FPGA的IDE固態(tài)硬盤控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

  • 資源大小:4171 K
  • 上傳時(shí)間: 2013-07-31
  • 上傳用戶:白開(kāi)水
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標(biāo)      簽: FPGA IDE 固態(tài)硬盤

資 源 簡(jiǎn) 介

固態(tài)硬盤是一種以FLASH為存儲(chǔ)介質(zhì)的新型硬盤。由于它不像傳統(tǒng)硬盤一樣以高速旋轉(zhuǎn)的磁盤為存儲(chǔ)介質(zhì),不需要浪費(fèi)大量的尋道時(shí)間,因此它有著傳統(tǒng)硬盤不可比擬的順序和隨機(jī)存儲(chǔ)速度。同時(shí)由于固態(tài)硬盤不存在機(jī)械存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),因此還具有高抗震性、無(wú)工作噪音、可適應(yīng)惡劣工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,固態(tài)硬盤技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)存儲(chǔ)介質(zhì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 本文以設(shè)計(jì)固態(tài)硬盤控制芯片IDE接口部分為項(xiàng)目背景,通過(guò)可編程邏輯器件FPGA,基于ATA協(xié)議并使用硬件編程語(yǔ)言verilog,設(shè)計(jì)了一個(gè)位于設(shè)備端的IDE控制器。該IDE控制器的主要作用在于解析主機(jī)所發(fā)送的IDE指令并控制硬盤設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)遷移和指令操作,從而完成硬盤設(shè)備端與主機(jī)端之間基本的狀態(tài)通信以及數(shù)據(jù)通信。論文主要完成了幾個(gè)方面的內(nèi)容。第一:論文從固態(tài)硬盤的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),分析了固態(tài)硬盤IDE控制器的功能性需求以及寄存器傳輸、PIO傳輸和UDMA傳輸三種ATA協(xié)議主要傳輸模式所必須遵循的時(shí)序要求,并概括了IDE控制器設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和難點(diǎn);第二:論文設(shè)計(jì)了IDE控制器的總體功能框架,將IDE控制器從功能上分為寄存器部分、頂層控制模塊、異步FIFO模塊、PIO控制模塊、UDMA控制模塊以及CRC校驗(yàn)?zāi)K六大子功能模塊,并分析了各個(gè)子功能模塊的基本工作原理和具體功能設(shè)計(jì);第三:論文以設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)流程和主要控制信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)了各個(gè)具體子功能模塊并列舉了部分關(guān)鍵代碼,同時(shí)給出了主要子功能模塊的時(shí)序仿真圖;最后,論文給出了基于PIO傳輸模式和基于UDMA傳輸模式的具體指令操作流程實(shí)現(xiàn),并通過(guò)SAS邏輯分析儀和QuartusⅡ?qū)DE控制器進(jìn)行了功能測(cè)試和分析,驗(yàn)證了本論文設(shè)計(jì)的正確性。

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