基于高性能安全存储芯片的SATA通路验证

本文基于UVM验证方法学对自研高性能安全存储SoC芯片系统中SATA通路进行验证,文中对高性能安全存储SoC芯片架构及SATA通路系统工作原理进行说明,以SATA DMA数据传输方式为例介绍了SATA协议链路通信建立及数据传输过程.搭建UVM系统验证平台,文中对SATA协议进行分析,设计规划系统层面测试用例,编写加载至系统中运行的C固件测试程序,实现对系统应用层面关注的PIO、DMA、NCQ等SATA命令方式数据传输通路的验证.结合具体波形分析,结果表明,SATA通路相关集成设计是合理、满足芯片对SATA数据通路应用需求的,实现了对高性能安全存储SoC芯片系统SATA通路的验证.

SATA 3.0物理层设计与FPGA实现

SATA接口标准已成为数据存储和高速数据传输的重要应用之一,对SATA3.0接口标准的研究和实现已引起广泛关注。首先探究了带外信号、上电初始化和速率配置等关键技术,然后基于Virtex-5系列FPGA内置的RocketIO GTX收发器,设计了带外信号时序、初始化状态机等模块,实现了符合SATA标准3.0的物理层。与现有方案相比,该设计具有易扩展、可配置等特点。经仿真测试,传输速率接近6 Gb/s,相比现有设计有较大提升。

基于88F6281的高性能嵌入式系统设计

以微处理器88F6281为核心,设计一种基于DDR2存储技术并可挂接硬盘的嵌入式系统平台。针对高频电路对信号完整性的严格要求,从电路原理与印制电路板2个方面设计该平台的主存、硬盘接口、电源等子系统。测试结果表明,该平台具有较高的性能,且稳定可靠,适合对系统性能和存储容量有较高要求的各类嵌入式应用。

大容量机载记录模块AHCI驱动开发

航电系统机载数据具有实时性高、数据量大、数据流快等特点。阐述了Vx Works 6.8实时操作系统下AHCI驱动设计流程,实现支持热插拔的大容量记录模块的AHCI驱动。介绍了本机载记录模块硬件组成,支持双通道共两张SATA电子盘。测试结果表明,本机载记录模块存储量大、数据传输速度快,满足现阶段航电系统机载数据记录要求,具有广泛应用价值。

高速大容量TLK2711接口卫星数传基带模拟源的研制

针对当前卫星数传基带模拟源设备数据传输带宽低、存储容量小的问题,研制了一种基于串行高级技术附件3.0(SATA3.0)控制器,16路TLK2711接口的卫星数传基带模拟源。数传基带模拟源采用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为主控制器,在其内部构建8个SATA3.0控制器逻辑完成高速数据的读出,采用FPGA自带的高速收发器实现TLK2711接口时序,极大地降低了IO资源的使用。实验结果表明:该模拟源可实现16路TLK2711接口输出,数据存储容量可达16 TB,总传输带宽最高可达32 Gbps。同时,基于高速收发器的TLK2711接口线速率可以实现1.6~2.5 Gbps动态调整。该模拟源已成功应用于多个型号数传分系统测试中,稳定可靠,为数传分系统的研制测试提供了保障。

基于FPGA的高清视频信号存储模块设计

高清视频信号存储模块是电子内窥镜视频存储的核心,本研究设计基于串行高级技术接口(SATA 2.0)协议的高清电子内窥镜视频存储,并将循环冗余校验(CRC-32)算法用于高速数据传输协议的物理层和链路层,使得数据在信道中传输时,避免受到各种各样的干扰而出现误码。最后,编写Verilog逻辑实现CRC-32校验算法,进行仿真测试,并在Kintex-7开发板平台上进行验证性测试。在速率高达250 MB/s时,基于FPGA的高清视频信号存储模块的误码率低于10-12,满足电子内窥镜视频存储的高实时性、高带宽、低误码率的需求,具有良好的市场应用前景。

基于VMM的SATA控制器功能验证

针对专用集成电路(ASIC)设计中功能验证的效率和完备性问题,以验证方法学手册(VMM)为基础搭建了串行高级技术附件(SATA)控制器分层式验证平台.验证组件的实现大量重用验证知识产权核(VIP),在采用随机激励的基础上以覆盖率统计驱动验证的过程,根据SATA控制器的功能设计记分牌进行结果的自动化比对.实验结果表明,这些方法提高了功能验证的效率,保证了验证的完备性,最终功能覆盖率达到98.25%.