基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器设计与验证

基于Xilinx FPGA的SPI Flash控制器实现了一种在线配置Flash的方法。由于Flash芯片本身功能指令较多,使得对它进行直接操作变得非常困难,而利用FPGA丰富的逻辑资源以及产生精确时序的能力,以FPGA为主设备,SPI Flash为从设备,使FPGA一方面与电脑串口通信获得数据,另一方面对SPI Flash进行控制,这样就完成了FPGA配置数据的控制和存储。     

基于DW8051的SPI控制器设计

SPI总线是Motorola公司提出的一个同步串行外设,容许CPU与各种外围接口器件以串行方式进行通信。设计了一款基于DW8051用户外设总线的SPI控制器,该控制器由硬件描述语言Verilog HDL实现,可以通过在DW8051上运行的用户程序控制。该控制器具有独立的深度为16的发送和接收缓冲FIFO、功能丰富的控制寄存器以及其扩展性。设计的SPI控制器模型符合SPI通信标准,最终下载到FPGA中,通过该控制器控制一款基于SPI接口的Flash存储器验证其功能的正确性。     

一种基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计

对DDR SDRAM的基本工作特性以及时序进行了分析与研究,基于FPGA提出了一种通用的DDR SDRAM控制器设计方案。在Modelsim上通过了软件功能仿真,并在FPGA芯片上完成了硬件验证。结果表明,该控制器能够较好地完成DDR SDRAM的读写控制,具有读写效率较高、接口电路简单的特点。     

基于FPGA的音频存储与播放系统

设计了一种基于FPGA的音频存储与播放系统,通过FPGA实现了I2C,I2S,SPI接口时序,并完成了I2C,SD卡读写控制器的设计.基于FPGA芯片,结合SD卡和音频编解码芯片,最终实现了系统功能.总体设计可充分发挥FPGA所具有的灵活性好、实时性能高及并行处理能力强的特点.     

基于FPGA的微型数字存储系统设计

详细介绍基于FPGA的微型数字存储系统的设计,该系统利用FPGA对Flash存储器进行读、写、擦除等操作．并将写入的数据通过计算机USB接口读入上位机,以此实现数据读出、显示等功能。该系统选用FPGA作为Flash的主控制器,数据传输时一次传送8位（一个字节）或更多,USB接口通信是基于CY7C68013实现的,其控制逻辑主要也是由FPGA实现。该系统设计利用FPGA硬件逻辑编程,可方便灵活地实现高速、大容量Flash程序编写．且USB接口高速传输,支持热插拔,成本低,应用广泛。     

基于FPGA的NAND控制器设计与实现

在基于NAND型固态存储系统的开发中,接口芯片直接影响储存系统的性能,为了最大限度地提高读写性能,需对NAND控制器进行自主设计。通过分析NAND Flash的接口特性和NAND控制器的组成结构,采用了状态机对NAND控制器的主逻辑以及常用编程命令进行了描述,同时运用FPGA对该状态机逻辑进行实现,并对NAND主要操作命令进行了仿真试验。试验结果表明,该设计符合NAND Flash的操作时序要求。     

基于FPGA的微型数字存储系统设计

详细介绍基于FPGA的微型数字存储系统的设计,该系统利用FPGA对Flash存储器进行读、写、擦除等操作,并将写入的数据通过计算机USB接口读入上位机,以此实现数据读出、显示等功能.该系统选用FPGA作为Flash的主控制器,数据传输时一次传送8位(一个字节)或更多,USB接口通信是基于CY7C68013实现的,其控制逻辑主要也是由FPGA实现.该系统设计利用FPGA硬件逻辑编程,可方便灵活地实现高速、大容量Flash程序编写,且USB接口高速传输,支持热插拔,成本低.应用广泛.     

基于嵌入式Linux系统的触摸屏驱动的开发

本文介绍了一个在嵌入式Linux平台上编写触摸屏驱动的实例。本平台基于摩托罗拉公司的Powerpc823e CPU芯片，并采用个性化的Linux244内核作为它的微型操作系统，介绍了如何通过对823e的SPI接口的操作实现与触摸屏控制芯片ADS7846的通信。本文在构造硬件的基础上说明了触摸屏驱动程序的C语言实现。     

基于FPGA的高速大容量固态存储设备设计

采用大容量的固态Flash作为存储介质,用FPGA作为存储阵列的控制器,设计了高速大容量的存储板卡,实现了数据采集过程中用相对低速的Flash存储器存储高速实时数据.FPGA既可作为高速输入数据传输到Flash中的缓存,又能实现对存储器的读写、擦除等操作时序的控制.给出了读写Flash的时序,并实现了通过工控机CPCI总线对存储器的数据读取.     

数据集中器同步客户端设计与实现

远程数据集中器(RDC)将分布在飞机上各部分的低速数字信号汇集到核心处理机架。首先给出一种利用HI-3593芯片实现的ARINC 429总线数据与AFDX网络数据转换的解决方案,该芯片具有SPI总线接口,便于与FPGA芯片集成。基于此方案,并结合以太网MAC层控制器IP核,采用Verilog硬件描述语言进行SPI协议收发和AFDX组帧逻辑开发,实现数据集中与转换功能。随后,提出在AFDX接入部分增加同步客户端(SC)功能,能够根据接收到的协议控制帧(PCF)获得同步,使得该数据集中器能够在完全兼容AFDX协议的前提下,具备接入时间触发以太网(TTE)的扩展能力。     

SDRAM控制器简易化设计

SDRAM存储芯片拥有快速读写的性能,可以应用以回波模拟系统作为数据高速缓存器。SDRAM芯片是由SDRAM控制器控制的,SDRAM控制器有严格的控制时序和工作状态,可以使用有限状态机理论和VerilogHDL语言对FPGA进行模块化开发设计。笔者基于FPGA给出了一种SDRAM控制器简易化设计方法,实验结果表明该方法简化了SDRAM控制器的设计。     

USB2.0控制器CY7C68013与FPGA接口的Verilog HDL实现

USB(通用串行总线)控制器CY7C68013因其数据传输速率快和多样的接口方式为ATA、FPGA(现场可编程门阵列)和DSP(数字信号处理器)等提供了简单和无缝连接接口而得到广泛使用,介绍了此控制器与FPGA接口的控制和HDL(硬件描述语言)实现方法.利用CY7C68013控制器的Slave FIFO从机方式,用Verilog HDL在FPGA中产生相应的控制信号,实现对数据的快速读写.试验结果表明此方案传输速度快、数据准确,可扩展到其他需要通过USB进行快速数据传输的系统中.     

SD卡存储模块设计

在SD存储卡设计讨论的基础上给出了实现过程,讨论开发平台.围绕提高速度设计和实现了系统架构,开发环境,基本模块设计和读写模块设计.通过这样的实现,可以使读写的速度达到20MB/s、12MB/s.通过W86L388D桥接芯片,控制器和Nand Flash芯片两块大的芯片实现SD长硬件部分.通过四大模块来设计和实现控制器,...     

基于FPGA的高速SDRAM控制器的视频应用

为了满足视频处理中数据的高速读写,使用FPGA定制了一种SDRAM控制器,此控制器能够通过采用切换bank操作、自动预冲、集中刷新等组合操作实现任意突发长度的数据读写,满足了对连续视频数据的存储要求。     

一种SD卡控制器的硬件实现

通过分析SD卡物理层规范,设计了一种采用SD总线的SD卡控制器,该控制器可以实现对于SD卡的基本控制,如:初始化SD卡、读写数据、擦除数据等操作.该控制器应用于一款采用AMBA总线的多媒体SoC芯片.该设计采用硬件描述语言(Verilog)实现,利用SYNOPSYS公司的EDA工具(VCS和DC)对该控制器进行仿真、综合,最后采用FPGA验证控制器功能正确性.本文阐述了该控制器的设计思路、模块划分以及每个模块的具体设计,最后给出仿真、综合以及FPGA验证的结果.     

Non-Volatile Memories for Removable Media

NAND Flash memory has become the preferred nonvolatile choice for portable consumer electronic devices. Features such as high density, low cost, and fast write times make NAND perfectly suited for media applications where large files of sequential data need to be loaded into the memory quickly and repeatedly. When compared to a hard disk drive, a limitation of the Flash memory is the finite number of erase/write cycles: most of commercially available NAND products are guaranteed to withstand 10$^{5}$ programming cycles at most. As a consequence, special care (remapping, bad block management algorithms, etc.) has to be taken when hard-drive based, read/write intensive applications, such as operating systems, are migrated to Flash-memory based devices. One of the basic requirements of the consumer market for data storage is the portability of stored data from one device to the other. Flash cards are the actual solution. A Flash card is a nonvolatile “system in package” in which a NAND Flash memory is embedded with a dedicated controller. This paper presents the basic features of the NAND Flash memory and the basic architecture of Flash cards. We provide an outlook on opportunities and challenges of future Flash systems.      

基于NAND Flash的海量存储器的设计

针对存储系统中对存储容量和存储带宽的要求不断提高,设计了一款高性能的超大容量数据存储器。该存储器采用NAND Flash作为存储介质,单板载有144片芯片,分为3组,每组48片,降低了单片的存储速度,实现了576 Gbyte的海量存储。设计采用FPGA进行多片NAND Flash芯片并行读写来提高读写带宽,使得大容量高带宽的存储器得以实现。针对NAND Flash存在坏块的缺点,提出了相应的管理方法,保证了数据的可靠性。