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基于FPGA的FLASH接口的设计与实现

时间:2018-12-23 20:40来源:毕业论文
基于FPGA的FLASH接口的设计与实现。利用FPGA对FLASH存储器进行控制,可以非常方便地实现读写擦除等操作,为FLASH存储器的发展提供了一种全新的思路。文中讲述了FPGA的结构和工作原理等

摘要FLASH被广泛用于移动存储、MP3 播放器、数码相机、掌上电脑等新兴数字设备中。由于受到数码设备强劲发展的带动,FLASH一直呈现指数级的超高速增长。
本文介绍了基于FPGA的FLASH接口的设计与实现。利用FPGA对FLASH存储器进行控制,可以非常方便地实现读写擦除等操作,为FLASH存储器的发展提供了一种全新的思路。文中讲述了FPGA的结构和工作原理等方面,简要介绍了FLASH存储器的工作原理。文中主要是通过设计FLASH控制器来实现对FLASH存储器的读、写和擦除等操作。利用Verilog HDL语言设计编程实现FPGA对FLASH存储器的接口通信,用ISE软件编写程序,并对设计方案进行仿真测试,验证了方案的正确性。31888
毕业论文关键词  FPGA  FLASH  Verilog HDL  读写  擦除
毕业设计说明书外文摘要
Title   Design and implementation of FLASH   Interface based on FPGA              
Abstract
FLASH is widely used in mobile storage, MP3 players, digital cameras, handheld computers and other emerging digital devices. Due to rapid development driven by digital devices, FLASH has been showing high-speed growth exponentially.
This paper describes the design and implementation of FLASH based on FPGA interface. FLASH memory controlled via FPGA, can easily achieve reading, writing, erasing and other operations and provides a new idea for the development of FLASH memory. This paper describes the structure and operational principle of FPGA, and introduces the principle of FLASH memory briefly. This paper is to design FLASH controller achieving reading, writing, erasing and other operations of FLASH memory. Using Verilog HDL language design FPGA programming interfaces to communicate with the FLASH memory. Using ISE software write  program and verify the correctness of design with simulating.

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Keywords  FPGA  FLASH  Verilog HDL  Read-write  Erase
目   次
1   引言 1
2   FPGA介绍 3
2.1  FPGA特点及开发流程 3
2.2  Virtex-6 FPGA的电气特性 4
2.3 Virtex-6 FPGA直流特性 5
2.4  开关特性 7
2.5  XC6VLX130T内部电路 9
3   FLASH存储器 10
3.1  NAND FLASH简介 10
3.2  NAND FLASH的结构和基本操作 12
4    NAND FLASH控制器设计 20
4.1  NAND FLASH控制器结构 20
4.2  ECC模块设计 23
4.3  生成双端口RAM 26
4.4  NAND FLASH控制器代码设计 27
4.5  系统仿真测试 27
结论  30
致谢  31
参考文献32
1  引言
1.1  研究背景
电子设计自动化(Electronic Design Automation, EDA)行业自微电子学和计算机科学的快速发展以来发生了巨大的变化。电子系统自1980年以来,已经从原来的电路板级系统模式发展成为多种模式,其中包括了嵌入式片上系统、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。虽然专用ASIC 芯片的成本比较低, 但是设计风险较大,周期较长, 投入的费用也较高, 从而限制了其应用范围。而通用可编程逻辑器件PLD在嵌入式系统设计中的应用越来越广泛,尤其是现场可编程门阵列FPGA设计灵活而且功能强大。

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基于静态存储器(Static Random Access Memory,SRAM)工艺的查找表(Look-Up Table,LUT)结构的FPGA是不具有持久的数据存储能力的, 因此在系统运行时得到的数据会在掉电后全部丢失, 所以在大多数设计中, FPGA 必须要配置外接存储器来保存运行数据结果。目前市场上的FPGA随着制造业工艺水平的不断提升,内部时钟频率已可达数百兆的数量级, 传统的光可擦除可编程存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)的读写速度已经跟不上FPGA的时钟频率,只有新一代的闪存型FLASH 存储器才能满足其要求。 基于FPGA的FLASH接口的设计与实现:http://www.lwfree.cn/tongxin/20181223/28191.html
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