eMMC基于USB3.0数据传输控制硬件实现

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摘要高速数据存储系统在雷达领域中应用广泛,该系统需要大容量高速数据存储，eMMC（embedded Mutlimedia Card）是一种内嵌式存储器标准规格，具有兼容性强特点。USB3.0芯片也有很强的兼容性的，尤其是其传输速度快，最高传输速度能达到5Gbps，能很好地满足数据存储系统传输速度快的要求。49691

本课题主要进行了系统中USB3.0硬件控制部分的研究。为了实现多片eMMC存储器的数据存储，该系统对芯片采用流水和并行的方式设计。然后上位机利用VC控制通过USB3.0将存储器中数据快速导入计算机，并比较数据的正确性和完整性。论文分析了高速数据存储系统的设计原理,给出了硬件设计流程，编程和调试了USB3.0模块，实现了近距离数据传输USB3.0传输通道搭建，最后给出了结果验证。

毕业论文关键词高速数据存储系统 USB3.0 FPGA eMMC5.0

毕业论文设计说明书外文摘要

Abstract

High speed data storage system is widely used in the field of radar. The system often requires large-capacity high-speed data storage. eMMC (embedded Mutlimedia Card) is an embedded memory standard,which has feature of good compatibility . USB3.0 chip also has a strong compatibility, especially its transmission speed, the maximum transmission speed can reach 5Gbps, can well meet the requirements of the data storage system transmission speed.

The thesis mainly studied the USB3.0’s hardware control section of the system.The system achieve multi-chip data storage recording by the way of parallel and pipelined manner. Then the PC control USB3.0 to transfer date of the memory to computer and compare the accuracy and integrity of data by VC . This paper analyzes the design principle of high-speed data storage system and procedure of hardware design. Then the paper introduce the way of programming and commissioning USB3.0 .Finally, it shows the results of verification.

Keyword High-speed data storage system USB3.0 FPGA eMMC5.0

1绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2 USB3.0接口 2

1.3几种接口的性能对比2

2系统方案设计4

2.1系统功能需求4

2.2系统方案确定4

3.USB3.0传输模块的编程配置 7

3.1 USB3.0设备内部结构 7

3.2 USB3.0驱动D3XX的设计9

3.3 USB3.0配置软件的设计 10

3.4 USB3.0设备的USB接口 11

3.5 USB3.0设备的FIFO接口13

3.5.1多通道FIFO模式 13

3.5.2 245同步FIFO接口模式 15

3.6数据传输测试软件 16

4.高速数据传输系统测试17

结论 20

致谢 21

参考文献 22

1 绪论

1.1 研究背景及意义

目前，数据存储系统使用越来越趋于广泛，它在医疗、工业等邻域中已经成为不可替代的设备，对雷达领域来说，传统数据存储系统的传输带宽并不够高，而且系统设计复杂，实现繁琐。所以高速数据传输系统的研究越来越多，高速通道和存储芯片的选择对一个数据存储系统的最终性能有着至关重要的影响。目前国内市场上出现了嵌入式存储器件eMMC(embeded Multimedia Card )，为存储领域增加了新的力量，该产品打破了海外厂商的垄断。eMMC与固态硬盘不同，它功耗更低，速度更快，体积更小。该芯片数据传输速度快，能满足高速存储系统的高速要求，其体积优势能使整个系统板达到便于携带的要求。eMMC设备把flash存储器与控制器嵌套在一起，外部接口有标准的协议。用户只需根据协议进行开发接口，大大节约了开发控制器的时间。当更新eMMC设备的时候，只需根据协议来更新软件，无需在硬件上做非常大的改动[1]。