高速CF卡阵列固态存储技术的接口逻辑仿真分析

摘要

本论文以高速CF卡阵列固态存储技术的接口设计为主要内容,阐述了利用TI公司的TMS320VC5402、Lattice公司的ispLSI 3448、SanDisk公司的CompactFlash Card等组成的高速CF卡阵列固态存储系统的设计方案,并给出了实验电路实现方案和接口逻辑的仿真分析.论文首先简要介绍了CF卡的相关内容,包括CF卡的内部结构、寄存器组、寻址方式、数据读写、工作模式.接着介绍了DSP TMS320VC5402的主要特性、组成框图、中央处理单元、存储器、时钟发生器等.然后详细阐述了并行接口单元的设计,并行接口单元的设计是高速CF卡阵列固态存储技术研究的重点.并行接口单元设计包括两部分,一部分是CF卡读写的实现,另一部分是并行分路的实现,并行接口单元由两片ispLSI 3448组成,每片实现分四路,共分八路.本论文以一片ispLSI 3448为例,用ispEXPERT软件设计,用原理图设计方法,详细介绍了CF卡读写实现的原理和并行分路实现的原理,给出ispLSI 3448设计的TOP层原理图和COMPACT层原理图,并给出了CF卡读写的仿真分析和并行分路的仿真分析.最后介绍实验电路的硬件设计和软件设计.在硬件设计中说明了CF卡的工作模式选择和TMS320VC5402的时钟电路、启动电路,以及设计中应注意的事项,给出实验电路原理图.在软件设计中给出了TMS320VC5402的初始化程序、写CF卡程序、读CF卡程序.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2 CF卡的优点

1.3高速CF卡阵列固态存储系统实现方案

第二章CF卡简介

2.1 CF卡内部结构

2.2引脚介绍

2.3配置寄存器组

2.3.1配置选择寄存器

2.3.2配置状态寄存器

2.3.3引脚置换寄存器

2.3.4槽拷贝寄存器

2.4任务寄存器组

2.4.1数据寄存器

2.4.2错误/特征寄存器

2.4.3扇区数寄存器，扇区号寄存器和柱面号寄存器

2.4.4驱动器/磁头寄存器

2.4.5状态寄存器，辅助状态寄存器和命令寄存器

2.4.6设备控制寄存器

2.4.7驱动器地址寄存器

2.5寻址方式

2.6数据读写

第三章TMS320VC5402简介

3.1’C5402的主要特性

3.2’C5402的组成框图

3.3’C5402的引脚功能

3.4中央处理单元

3.4.1算术逻辑运算单元

3.4.2累加器A和B

3.4.3桶形移位寄存器

3.4.4乘法器/加法器单元

3.4.5比较、选择和存储单元

3.4.6指数编码器

3.4.7 CPU状态和控制寄存器

3.5存储器

3.6时钟发生器

第四章并行接口单元设计

4.1 CF卡读写的实现

4.1.1 CF卡写操作的实现

4.1.2 CF卡读操作的实现

4.2并行分路技术

4.2.1并行分路存贮

4.2.2并行分路读取

第五章高速CF卡阵列固态存储系统实验电路设计

5.1实验电路硬件设计

5.2实验电路软件设计

第六章总结及对未来工作的设想

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

参考文献

附录一ispLSI3448设计TOP原理图

附录二ispLSI3448设计COMPACT原理图

附录三实验电路原理图

长春光学精密机械与物理研究所博士学位论文原创性声明

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