基于FPGA的SATAⅡ設(shè)備接口控制器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、硬盤接口是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。隨著用戶對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理速度和讀寫速度要求的提高，傳統(tǒng)的PATA硬盤接口開始暴露出數(shù)據(jù)傳輸速度以及數(shù)據(jù)完整性方面的不足。SATA是一種典型的高速串行通信總線，作為PATA的替代方案，SATA具有優(yōu)異的電氣特性和數(shù)據(jù)傳輸速度。SATA接口方案提供了諸多的擴(kuò)展功能，已經(jīng)成為市場上主流的硬盤接口總線標(biāo)準(zhǔn)。目前多家國內(nèi)外知名公司及科研機(jī)構(gòu)對SATA總線投入了巨大精力并相繼開發(fā)出多款SATA2.0接口控制器

2、IP，獲得了極大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　課題以Serial ATA2.5 Golden Specifiction為指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，提出了一種全新的SATA Ⅱ設(shè)備接口控制器的核心設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)分為物理層、鏈路層、傳輸層、應(yīng)用層，并輔以應(yīng)用測試接口，完全使用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)SATAⅡ接口的主要功能。
　　本文首先介紹了課題的研究背景、設(shè)計(jì)目標(biāo)以及設(shè)計(jì)難點(diǎn)，繼而在SATA2.0協(xié)議及硬盤啟動技術(shù)的基礎(chǔ)上對項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路以及系統(tǒng)各模塊的

3、功能進(jìn)行了總體闡述，之后對本人所負(fù)責(zé)的物理層控制模塊、命令層模塊以及應(yīng)用測試接口模塊的具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)說明，最后給出了系統(tǒng)的驗(yàn)證與測試方案，并對仿真驗(yàn)證結(jié)果以及系統(tǒng)測試結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　本設(shè)計(jì)支持3 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度，提供CRC校驗(yàn)和錯(cuò)誤處理功能，支持格式化，數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮?。通過在Xilinx Virtex5 XC5VLX50T FPGA平臺上的實(shí)際測試，本設(shè)計(jì)的傳輸速度已基本達(dá)到了商用機(jī)械硬盤的速度標(biāo)準(zhǔn)，滿足S