基于FPGA的SATA控制器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、SATA（Serial ATA）是一種高速的串行總線(xiàn)，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，內(nèi)置數(shù)據(jù)/命令校驗(yàn)單元，支持熱插拔，具有150MB/s（SATA 1.0）或300MB/s（SATA 2.0）傳輸速度。目前SATA應(yīng)用廣泛，但國(guó)內(nèi)尚無(wú)獨(dú)立研發(fā)的SATA芯片。 分析了SATA協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，建立了SATA主機(jī)控制器的層次結(jié)構(gòu)，將SATA控制器劃分成主機(jī)接口層、ATA適配層、傳輸層、鏈路層和物理層，各層之間采用異步FIFO（First I

2、n First Out）通訊,實(shí)現(xiàn)了多狀態(tài)機(jī)的協(xié)同設(shè)計(jì)，完成了高速并行CRC編解碼器、并行8B/10B編解碼器和基于線(xiàn)性回饋移位寄存器的加密解密器件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了1.5Gbps的自動(dòng)阻抗匹配的串行傳輸通道。實(shí)現(xiàn)了133MHz高速PCI主機(jī)接口，支持32/64位可配置總線(xiàn)寬度，支持地址配置空間，具有主控DMA功能。分析并測(cè)試了FIFO深度及性能，計(jì)算了FIFO深度對(duì)層間并行運(yùn)行度的影響。進(jìn)行了SATA控制器的運(yùn)行測(cè)試，與同類(lèi)商用產(chǎn)品性能相

3、當(dāng)。編寫(xiě)了智能化仿真驗(yàn)證向量腳本，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)封裝測(cè)試，保證設(shè)計(jì)的正確性和健壯性。運(yùn)用低功耗的設(shè)計(jì)理念和流水線(xiàn)設(shè)計(jì)技巧，對(duì)仿真驗(yàn)證后的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化和重構(gòu)，節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）可綜合資源，增加了芯片的運(yùn)行速度。深入探討了芯片設(shè)計(jì)的自動(dòng)化方法，使用一種新的描述模型取代傳統(tǒng)的編碼過(guò)程。給出了一個(gè)可視化操作環(huán)境，使用這個(gè)模型描述的設(shè)計(jì)任務(wù)，能直接轉(zhuǎn)換成芯片可綜合的