[发明专利]一种基于并行多通道结构的eMMC控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于并行多通道结构的eMMC控制器，属于微电子技术领域。

背景技术

目前U盘、SSD固态硬盘等存储产品，大多采用NANDFLASH作为非易失性存储介质， 通过对主控中NANDFLASH控制器设计相对应的驱动软件，控制NANDFLASH控制器接口电路 产生相关操作命令，完成对NANDFLASH的读取、写入、擦除等操作。然而，随着NANDFLASH制 造工艺进程的不断提升，带来NANDFLASH性能的提升，例如表现在页读取时间减小、编程时 间减小、片内交错操作等方面；同时，由于各家NANDFLASH发展性能不一、通信协议不一致 的原因，相关的硬件和驱动程序都需要根据每家公司的产品和技术特性重新进行设计，增 加了产品研发周期。

因此，一种嵌入式多媒体卡(EmbeddedMultiMediaCard，简称eMMC)广泛应用于 手机、平板电脑等可移动设备中。eMMC采用统一的MMC标准接口，把高密度NANDFLASH以及 MMCcontroller封装在一颗BGA芯片中。针对FLASH特性，产品内部已经包含了FLASH管理技 术，包括错误探测与纠正、磨损均衡、坏块管理、掉电保护等技术。用户只需要设计相应的 eMMC控制器以及驱动程序，即可完成对于数据存储的管理。然而，随着eMMC使用范围的扩 大，单通道传输性能并不能满足高带宽存储系统的要求。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种基于并行多通道结构的eMMC控制 器，该eMMC控制器可根据不同的应用场景，灵活切换eMMC控制器的单通道/多通道工作模 式，保证eMMC控制器的灵活性和高带宽：在单通道传输操作模式下，每个通道完成不同的命 令，eMMC控制器具有很强的灵活性；在多通道传输操作模式下，每个通道完成相同的命令， eMMC控制器可达到最大的传输速度。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于并行多通道结构的eMMC控制器，包括ahb总线配置寄存器模块ahb_rgf、至少2 个ahb总线数据传输模块ahb_mst以及与ahb_mst数量相等的单通道控制模块Channel；所述 ahb_rgf通过系统总线Systembus与驱动软件Software相连接，CPU将Software中对eMMC控 制器的操作通过ahb_rgf对通道传输模式、传输命令、传输单位、传输量进行配置；所述每个 ahb_mst通过系统总线Systembus与存储器memory相连接，ahb_mst负责完成eMMC控制器内 部与系统总线Systembus之间数据的读和写操作；所述每个Channel的一端与ahb_rgf以及 相对应的ahb_mst连接、另一端与相对应的外部eMMC器件连接，所述eMMC器件与Channel的 数量相等，Channel负责完成命令信息、数据信息的协议格式的封装与拆解，完成eMMC控制 器与eMMC器件之间的命令和数据交互。

根据本发明优选的，所述ahb_mst、Channel和eMMC器件均为4个，ahb_mst包括ahb_ mst0、ahb_mst1、ahb_mst2和ahb_mst3，Channel包括Channel0、Channel1、Channel2 和Channel3，eMMC器件包括eMMC0、eMMC1、eMMC2和eMMC3；ahb_rgf的一端连接于 Systembus上、另一端与Channel0、Channel1、Channel2和Channel3的一端分别连接， Channel0、Channel1、Channel2和Channel3的一端还分别与ahb_mst0、ahb_mst1、 ahb_mst2和ahb_mst3的一端对应连接，ahb_mst0、ahb_mst1、ahb_mst2和ahb_mst3的 另一端分别连接于Systembus上，Channel0、Channel1、Channel2和Channel3的另一端 分别与eMMC0、eMMC1、eMMC2和eMMC3对应连接。