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随着电子科学和计算机科学的飞速发展,大规模集成电路在军事、经济和社会生活中的应用越来越广泛,存储器成为大规模集成电路芯片中的重要组成部分。不同类型的存储器,其特点差别很大,因此控制要求也不同。如何实现-种多类型存储器控制器,一方面使其具有较好的通用性,一方面使其具有较好的性能,具有重要的理论意义和实用价值。
本课题以"VoIP的SOPC实现”科研项目为背景,首先分析了该项目对存储系统的任务需求,提出了采用异步SRAM存储器、FLASH存储器和SDRAM存储器这些高性能嵌入式SoC芯片中常用几种存储器共同组成该项目的存储系统平台。然后重点研究了这三种存储器的内部结构、编址方式、数据存储方式、时序控制方式和目前嵌入式系统中常用的存储器设计方法,并以这些研究为基础提出了一种基于FPGA的多类型存储器控制系统设计与实现技术。通过功能级设计、行为级设计、寄存器级设计这三个步骤仔细阐述了该多类型存储控制器的原理和实现方法。存储系统与处理器之间的互联采用目前较为流行的WISHBONE高速片上总线技术。
最后利用Verilog硬件描述语言实现了该多类型存储器控制器IP核,并以SDRAM为例,着重分析了SDRAM控制状态机的工作过程。在对其进行了仿真测试和逻辑综合后,成功的将存储器控制器IP核应用该项目的存储系统中,并通过了功能验证。