基于ASIC的SATA IP设计与验证.pdf

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1、基于ASIC的SATAIP设计与验证SATAIPDesignandVerificationBasedonASIC作者姓名鄞红卫学位类型堂压亟±学科、专业邀电王堂皇固佳电王堂研究方向篡盛电路遮i土导师及职称易茂搓副教握2011年4月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：缁彩荡委员：友√卜琶侧昵眵毋舌9瓠嘎导师：易葫、斜哆膳司缒学攀撇狮妇导臌：签字日期：细f年争月2，7日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：魏’码f月办丫乱靓卅晰隅肛电邮如期日字签基于ASIC的SA

2、TAIP设计与验证摘要串行ATA(S触队)总线以其优越的功能将取代并行ATA(PATA)总线在数据传输领域的地位。SATA的出现，掀起了存储领域的一次革命，加快了固态硬盘SSD(SolidStateDisk)取代传统机械硬盘的速度。目前，只有国外少数行业巨头声称拥有该项技术，国内还没有面向ASIC应用的SATAIP。因此，设计具有独立自主知识产权的SATA口对国内IC行业发展具有重大意义。本论文介绍了SATA2．6协议，对各层的功能以及数据传输处理方式进行了分析。通过对ASIC开发流程的描述，给出了业界最流行的编程语言VerilogHDL的发展历史和主要

3、功能，以及仿真工具VCS的优点和除错工具Debussy的原理架构。SATA设备端被划分成物理层、链路层、传输层和应用层。本文通过对SATA2．6协议做详细的分析，给出了各层结构设计框图。特别是对链路层内部各模块进行了细致的设计，并通过编程仿真实现了链路层内部所有模块的功能。链路层设计采用了流水线布局方案，使传输数据在协议规定中有条理的完成了对数据的循环冗余校验、加扰、解扰、编码、解码以及原语产生和提取等功能。链路层主控制逻辑部分进行了空闲状态机设计、发送状态机设计、接收状态机设计、电源管理状态机设计，并将其结合方式进行优化。应用传统的模块级验证方式，对所

4、设计的链路层各功能模块进行验证。最后，将各层集成进行系统级验证，在SATA总线的系统级功能验证中，采用基于总线功能模型方式的验证口提高了验证速度，完整的测试了链路层协议的功能，达到了支持整体SATA总线系统的目的，提升了口的可靠性。通过验证结果表明，本设计中链路层的实现方式满足SATA协议要求，支持m核重用技术。在固态硬盘的开发中应用本设计可以提高集成度，降低开发成本，缩短研发周期，使产品尽快走向市场，争取更大的经济效益。关键词。串行ATA,专用集成电路；链路层SATAIPDesignandVerificationBasedonASICABSTRACTS

5、erialATA(SATA)buswillreplaceparallelATA(PATA)busindatatransmissionfieldwithitssuperiorfunction．TheappearanceofcausesarevolutionofthestorageareasandacceleratesSSD(SolidStateDisk)toreplacetraditionalmechanicalharddisk．Currently,onlyafewforeigngiantsclaimtohavethetechnology,butthedo

6、mesticdon’thavetheIPforASIC．Therefore，itisgreatsignificanttodesignaIPwithindependentintellectualpropertyrightsfordomesticICindustrydevelopment．Thispaperintroduces也eSATA2．6protocolandanalyzesthefunctionofeachlayerandtreatmentofdatatransmission．BasedonthedescriptionoftheASICdevelop

7、mentprocess，itisgiventhedevelopmenthistoryandmainfunctionoftheindustry'smostpopularprogramminglanguageVerilogHDL，andtheadvantagesofsimulationtoolVCSandtheprinciplearchitectureofdebuggingtoolDebussy．devicesideisdividedintophysicallayer,linklayer,transportlayerandapplicationlayer．T

8、hispaperanalyzesthe2．6protocoldetailedly