虽然eMMC芯片具有非常好的性能，但是eMMC技术刚刚兴起不久，针对eMMC控制器的实现方式也多为软件方式实现，一般通过微处理器上运行驱动程序来发送命令，通过eMMC所提供的标准接口来实现对eMMC的控制。

   根据市场对高速存储的要求，通过软件实现的eMMC器件有着很多的的不足。

   1。 eMMC芯片的读写速度慢。通过软件控制的eMMC芯片，一般使用8位数据线的上升沿的单沿模式，很少使用上升沿和下降沿的双沿模式，即便使用了eMMC的双沿模式，因为通过软件实现，其不能满足高速存储读写带宽的要求。

   2。接口复杂，使用不方便。开发人员需要对eMMC的底层协议很了解才能实现对eMMC的读写控制；并且针对应用而开发的eMMC控制器很多是通过软件实现的，因而导致移植麻烦，通用性差。

而FPGA有丰富的逻辑资源，逻辑单元规模大，采用FPGA作为硬件控制代替软件控制，具有通用性强，操作接口方便，具有高速读写的优点。

在雷达领域中，具有明显优势的eMMC设备也可以代替传统的flash芯片，并用FPGA作为主控芯片，支持eMMC5。0协议的单片芯片的串行写入速度可以达到200MB/s，远远大于flash芯片的写入速度。本文研究设计了以eMMC为基本存储阵列，按并行和流水的方式进行大带宽数据存储，并开展相关电路的设计、关键功能的仿真和调试。

1。2高速数据存储的国内外发展概况

1。3 eMMC存储器的发展趋势

2．基于FPGA的eMMC控制器设计的总体方案

2。1 引言

要实现FPGA对eMMC芯片的读写控制，关键是要实现FPGA与eMMC的内置控制器的相互交互。根据eMMC5。0的相关协议，对eMMC芯片进行读写控制之前的要进行配置操作。这就需要一个完整的控制流程，来实现FPGA对eMMC芯片。

2。2总体方案选择

2。2。1系统功能需求

研制一套适用于雷达领域中的高速数据存储系统，包括系统的软件和系统的硬件，两者需要有机地结合。雷达存储系统要求的数据存储模块的串行写入速度为400MB/s，读取速度200MB/s以上，存储容量大于128GB。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

图2。1 硬件框图

通过需求分析，得到图2。1的硬件框图。该系统由两大部分组成：主控部分和存储部分。他们之间的通信是通过软件编程控制，由时钟信号线Clock,命令信号线CMD和数据传输线Data，传递相应的信息。

软件部分，本设计采用ISE软件通过Verilog语言编程实现。ISE它可以完成FPGA的全部开发流程，包括设计输入、仿真、综合、布局布线、生成BIT文件、配置以及在线调试等，功能非常强大，还具有非常完备的IP核，给软件编程带来了极大的方便，能满足软件的需求。

2。2。2总体方案确定

   本设计采用用FPGA作为硬件的主控芯片，采用4个三星的eMMC芯片作为存储阵列。设计重点是如何实现一个基于FPGA的eMMC控制器，根据eMMC的相关协议，该控制器包括初始化模块、主控模块、eMMC接口逻辑模块、数据处理模块和时钟控制模块。