基于FPGA的SD卡驱动单元设计开题报告.doc

电气信息工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 基于FPGA的SD卡驱动单元设计 专 业： 电子信息科学与技术 姓 名： XXX 班级学号： 电子12-2-15 指导教师： XXX 二○一六年 三月二十五日 选题及国内(外)的研究 　　SD卡是Secure Digital Card卡的简称，直译成汉语就是“安全数字卡”。SD卡是由日本松下公司、东芝公司和美国SANDISK公司共同开发研制的存储卡产品。具有大容量、高性能、安全等多方面优点。SD卡在外围尺寸上与Multimedia Card卡（MMC）保持一致，但比MMC卡略厚，容量也大很多，并且兼容MMC卡接口规范。SD卡表面具有9个引脚，目的是通过把传输方式由串行变成并行，从而提高传输速度。它的读写速度比MMC卡要快，同时，安全性也更高。SD卡最大的特点就是通过加密功能，可以保证数据资料的安全必威体育官网网址。SD卡主要应用于松下数码摄像机、照相机，诺基亚和三星智能手机，佳能和夏普摄像机、柯达、美能达、西欧数码射相机等。目前市场上的SD卡品牌很多，诸如：SANDISK，Kingmax，松下和Kingston等。 ??? 看到SD卡的发展也可以让我们联想到存储卡近年来的发展，一款小小的存储卡也已经到了可以容纳2TB的巨大容量，相信在未来我们已经不需要硬盘，只需要一张小卡就可以随便存储数据了。而且可以任我们随意携带。 ? 近期金士顿必威体育精装版推出容量达到64GB的SDXC(secude digital extended capacity)闪存卡，这款新产品符合SD卡标准协议3.01版本，采用exFAT文件系统格式。 ?? 这款闪存卡的最小数据传输率为10MB/s，峰值读写速率分别为60MB/s，35MB/s，可以满足高分辨率模式下RAW格式的快速存储。这款闪存卡目前的预期价格在500美元。 ? 继闪迪和松下之后，Team Group也推出隶属SDXC（secure digital extended capacity）规格的自家品牌闪存卡，容量达到64GB，主要面向专业图形影响用户，包括高端DSLR单反相机，和数字摄像机。这款64GB SDXC闪存卡兼容SD 3.0标准，基于exFAT格式，读写性能分别达到30MB/s，20MB/s，并享有终身保固服务。 ?近期为了赶超对手，博帝推出的64GB SDXC卡隶属于LX系列，这要针对专业摄影师打造，它兼容SD 3.0规范，工作电压2.7V-3.6V，写入速度10MB/s，读取速度25MB/s，可存储超过10小时的1080P高清视频。 本文基于FPGA进行设计，其意义在于：FPGA有着灵活性强，开发周期短，并行处理速度快，可靠性高等优点。除此以外，因为FPGA是可编程逻辑器件，用户可对FPGA进行重新配置，以实现用户的逻辑。它还具有静态可重复编程和动态系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改，成为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路，FPGA既克服了定制电路的不足，又解决了原有可编程器件门电路数有限的缺点，可以毫不夸张的讲，FPGA能实现任何数字器件的功能，上至高性能CPU，下至简单的74电路。 但是如今我国的FPGA技术发展尚不成熟，为了满足经济发展和国防需求，打破美国的垄断，中国政府多年来投入了数百亿科研经费，通过逆向工程方式仿制美国对我禁运的FPGA产品。但由于知识产权、生产工艺和软件技术等多方面的限制，仿制品种有限，技术无法突破，难以满足国家安全的需要。随着国际形势的变化，通过走私进口禁运产品的渠道可能被切断，进口的关键芯片也可能被人为地嵌入后门通道或定时炸弹等模块，严重危及国家安全。　我们不得不承认国产FPGA产业与国际巨头还存在较大的差距，不论从产品性能、功能、功耗、软件、应用支撑上都有差距。甚至成本上，我们的优势也不大。 　　但是，中国拥有超过50亿元的FPGA市场。“十二五”期间，中国的可编程器件市场仍将保持年均30%以上的增长速度。中国尤其是北京等重要研究部门急需也长期需要FPGA用于国家安全和重点应用，比如航天航空、信息安全、知识产品保护等。此外，中国电子产品市场要求敏捷快速的研发周期和少量多样的产品形态，最适合FPGA应用。 　　因此，中国FPGA产业享有巨大的发展空间，机遇与挑战并存。 　 本课题研究的问题及解决的思路 （5）读/写数据缓存器的设计 1.2本课题研究的关键问题 （1）SD卡模式的选择； （2）如何使用寄存器来控制内部各个功能模块； （3）SD卡控制器如何初始化以