[發明專利]一種基于并行多通道結構的eMMC控制器

在審

• 申請號: 201610203037.3
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105788636A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 劉奇浩;孫曉寧;楊萌;劉大銪;王運哲;劉尚
• 申請（專利權）人: 山東華芯半導體有限公司
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 劉艷艷

技術領域

本發明涉及一種基于并行多通道結構的eMMC控制器，屬于微電子技術領域。

背景技術

目前U盤、SSD固態硬盤等存儲產品，大多采用NANDFLASH作為非易失性存儲介質， 通過對主控中NANDFLASH控制器設計相對應的驅動軟件，控制NANDFLASH控制器接口電路 產生相關操作命令，完成對NANDFLASH的讀取、寫入、擦除等操作。然而，隨著NANDFLASH制 造工藝進程的不斷提升，帶來NANDFLASH性能的提升，例如表現在頁讀取時間減小、編程時 間減小、片內交錯操作等方面；同時，由于各家NANDFLASH發展性能不一、通信協議不一致 的原因，相關的硬件和驅動程序都需要根據每家公司的產品和技術特性重新進行設計，增 加了產品研發周期。

因此，一種嵌入式多媒體卡(EmbeddedMultiMediaCard，簡稱eMMC)廣泛應用于 手機、平板電腦等可移動設備中。eMMC采用統一的MMC標準接口，把高密度NANDFLASH以及 MMCcontroller封裝在一顆BGA芯片中。針對FLASH特性，產品內部已經包含了FLASH管理技 術，包括錯誤探測與糾正、磨損均衡、壞塊管理、掉電保護等技術。用戶只需要設計相應的 eMMC控制器以及驅動程序，即可完成對于數據存儲的管理。然而，隨著eMMC使用范圍的擴 大，單通道傳輸性能并不能滿足高帶寬存儲系統的要求。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種基于并行多通道結構的eMMC控制 器，該eMMC控制器可根據不同的應用場景，靈活切換eMMC控制器的單通道/多通道工作模 式，保證eMMC控制器的靈活性和高帶寬：在單通道傳輸操作模式下，每個通道完成不同的命 令，eMMC控制器具有很強的靈活性；在多通道傳輸操作模式下，每個通道完成相同的命令， eMMC控制器可達到最大的傳輸速度。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于并行多通道結構的eMMC控制器，包括ahb總線配置寄存器模塊ahb_rgf、至少2 個ahb總線數據傳輸模塊ahb_mst以及與ahb_mst數量相等的單通道控制模塊Channel；所述 ahb_rgf通過系統總線Systembus與驅動軟件Software相連接，CPU將Software中對eMMC控 制器的操作通過ahb_rgf對通道傳輸模式、傳輸命令、傳輸單位、傳輸量進行配置；所述每個 ahb_mst通過系統總線Systembus與存儲器memory相連接，ahb_mst負責完成eMMC控制器內 部與系統總線Systembus之間數據的讀和寫操作；所述每個Channel的一端與ahb_rgf以及 相對應的ahb_mst連接、另一端與相對應的外部eMMC器件連接，所述eMMC器件與Channel的 數量相等，Channel負責完成命令信息、數據信息的協議格式的封裝與拆解，完成eMMC控制 器與eMMC器件之間的命令和數據交互。

根據本發明優選的，所述ahb_mst、Channel和eMMC器件均為4個，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的一端連接于 Systembus上、另一端與Channel0、Channel1、Channel2和Channel3的一端分別連接， Channel0、Channel1、Channel2和Channel3的一端還分別與ahb_mst0、ahb_mst1、 ahb_mst2和ahb_mst3的一端對應連接，ahb_mst0、ahb_mst1、ahb_mst2和ahb_mst3的 另一端分別連接于Systembus上，Channel0、Channel1、Channel2和Channel3的另一端 分別與eMMC0、eMMC1、eMMC2和eMMC3對應連接。