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高速CF卡阵列固态存储技术的接口逻辑仿真分析

作　者: 李敏杰
导　师: 郭永飞
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 机械电子
关键词: TMS320VC5402 ispLSI3448 CompactFlash Card
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 228次
引　用: 3次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 引言  8
  1.2 CF卡的优点  8-9
  1.3 高速CF卡阵列固态存储系统实现方案  9-11
第二章 CF卡简介  11-22
  2.1 CF卡内部结构  11
  2.2 引脚介绍  11-13
  2.3 配置寄存器组  13-16
    2.3.1 配置选择寄存器  14
    2.3.2 配置状态寄存器  14-15
    2.3.3 引脚置换寄存器  15-16
    2.3.4 槽拷贝寄存器  16
  2.4 任务寄存器组  16-20
    2.4.1 数据寄存器  17
    2.4.2 错误／特征寄存器  17-18
    2.4.3 扇区数寄存器，扇区号寄存器和柱面号寄存器  18
    2.4.4 驱动器／磁头寄存器  18-19
    2.4.5 状态寄存器，辅助状态寄存器和命令寄存器  19
    2.4.6 设备控制寄存器  19-20
    2.4.7 驱动器地址寄存器  20
  2.5 寻址方式  20-21
  2.6 数据读写  21-22
第三章 TMS320VC5402简介  22-43
  3.1 ’C5402的主要特性  22-24
  3.2 ’C5402的组成框图  24-25
  3.3 ’C5402的引脚功能  25-28
  3.4 中央处理单元  28-38
    3.4.1 算术逻辑运算单元  29-30
    3.4.2 累加器A和B  30-31
    3.4.3 桶形移位寄存器  31-32
    3.4.4 乘法器／加法器单元  32-34
    3.4.5 比较、选择和存储单元  34
    3.4.6 指数编码器  34
    3.4.7 CPU状态和控制寄存器  34-38
  3.5 存储器  38-40
  3.6 时钟发生器  40-43
第四章并行接口单元设计  43-58
  4.1 CF卡读写的实现  43-52
    4.1.1 CF卡写操作的实现  44-48
    4.1.2 CF卡读操作的实现  48-52
  4.2 并行分路技术  52-58
    4.2.1 并行分路存贮  53-55
    4.2.2 并行分路读取  55-58
第五章高速CF卡阵列固态存储系统实验电路设计  58-66
  5.1 实验电路硬件设计  58-61
  5.2 实验电路软件设计  61-66
第六章总结及对未来工作的设想  66-67
攻读硕士学位期间发表的论文  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-70
附录一 ispLSI 3448设计TOP原理图  70-71
附录二 ispLSI 3448设计COMPACT原理图  71-72
附录三实验电路原理图  72-74

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