基于sopc的nand flash控制器设计

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1、４去种故Ｊ：著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦ巨ＬＥＣＴＲＯ…ＣＳＣＥＣＭＨＯＬＯＧＹＯＦＣＨＮＡＩＥＮＣＥＡＮＤＴＩ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ产．：八矜．［论文题口基于ＳＯＰＣ的ＮＡＮＤＦｌａ油控制器设计－学科专业微电ｒ学与圃体电子学学号２０１３２１０３０３２１ｔ卓＾＾作者姓名解苟铭指导教师王化文教授：．一．Ｖ、：义．．：．．‘．？？：ＶＪ一．？？、－．奇－独创性声明本人声明所呈交的学位论文

2、是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：作瑪葦為曰期：年＾月３＞曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可臥将学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。作（保者密签的学位论文在解密后应遵守此规定）名：巧４：＾１导师签名：＜７＾乂＾曰期：年ｔ月ｉ曰分类号密级注1UDCSOPCNANDFlash（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别学科专业提交论文日期2016.03.18论文答辩日期2016.05.18学位授予单位和日期201606答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNOFNANDFLASHCONTROLLERBA

4、SEDONTHESOPCAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsAuthor:XuRuimingSupervisor:Prof.WangYiwenSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要随着大数据、云计算、移动互联网等信息技术新领域在近些年来的爆发式发展，整个社会对数据存储

5、的需求正在快速增长。NANDFlash存储器件凭借自身高速度、低成本、大容量等特点，获得了广泛的应用。在包括SOPC在内的各型片上系统中，集成NANDFlash控制器正成为一种常态。本文介绍了NANDFlash存储技术的发展历程和市场应用现状，详细讨论了NANDFlash的存储结构、接口标准以及存取操作特点，阐明了NANDFlash控制器设计的原理以及需要满足的规范。在这样的理论基础上，依据某型自主研发SOPC的实际需求，提出了一型适用于该SOPC芯片的基于AMBAAHB总线协议的可配置NANDFlash控制器，能实现对多种异步接口NANDFla

6、sh的读写。本文提出的NANDFlash控制器，利用配置寄存器和状态寄存器进行控制，使用片内缓存对数据进行暂存，采用多级的状态机实现具体的控制时序。同时，为了解决NANDFlash存储器由外部干扰或者位翻转等原因造成的数据错误情况，本文所述的NANDFlash控制器加入了基于BCH码的ECC（ErrorCheckingandCorrecting）校验模块。本文深入分析了基于BCH码的ECC编码和解码算法，并给出了对应的8位并行电路实现。通过加入ECC校验模块，只损失了非常小的读写效率，就大幅提升了数据存取的可靠性。整个控制器拥有良好的可配置性，可

7、扩展性，并且电路复杂度低，硬件资源占用小。NANDFlash控制器的验证工作包括功能仿真，FPGA验证和SOPC板上测试总共三个方面。在功能仿真的阶段，利用计算机上的仿真软件对设计的功能进行了全面的验证和调试。确定仿真结果正确后，利用一块搭载FPGA和NANDFlash芯片的开发板进行了实际的功能测试，结果表明本文所述的控制器能够正确地进行NANDFlash的各种读写操作。最后，在某型SOPC芯片完成流片并生产出开发板后，在该型SOPC中进行了实际部署，并测试了NANDFlash控制器在实际工作中的性能。测试结果表明，本文所述的NANDFlash

8、控制器完全能够在该型SOPC上正常工作。本文所提出并验证的NANDFlash控制器已经搭载在某型自主研发SOPC上投入了实际的应用。该N