[實用新型]一種eMMC主機控制器和eMMC控制系統

有效

• 申請號: 201920246378.8
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209249081U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 張洪柳;于秀龍;劉超
• 申請（專利權）人: 青島方寸微電子科技有限公司
• 主分類號: G11C16/10
• 分類號: G11C16/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本公開提出了一種eMMC主機控制器和eMMC控制系統，在主機控制器設置單獨的命令通路，命令通路包括直接命令通道和緩存隊列命令通道，通過直接命令通道和緩存隊列命令通道配上控制狀態機的方式，省去了命令部分對外部系統內存的占用，同時將CQE的功能在主控制器內部實現，節省了系統內存并在保證功能的前提下使硬件設計易于實現，在主機端劃分軟件和硬件的作用范圍，并盡量將數據的控制處理多交給硬件部分來處理，從而分擔CPU的處理任務。

技術領域

本公開涉及嵌入式多媒體卡控制相關技術領域，具體的說，是涉及一種eMMC主機控制器和eMMC控制系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，并不必然構成在先技術。

多媒體卡(MMC)是按照應用標準被定義的特定類型的快閃存儲卡，eMMC(EmbeddedMulti Media Card)為嵌入式多媒體卡，eMMC(Embedded Multi Media Card)是MMC協會訂立、主要針對手機或平板電腦等產品的內嵌式存儲器標準規格，是按照應用標準被定義的嵌入在或者插入主機設備如手機或平板等電子設備使用的設備存儲器。eMMC協議是MMC協會制定的主要針對移動設備的內嵌式存儲器標準協議，是使用非常廣泛的移動設備本地存儲解決方案，極大的簡化移動設備存儲器的設計。在嵌入式多媒體卡eMMC的配置使用時，eMMC被插入(或“被嵌入”)到如智能手機等移動主機設備中，eMMC通過總線與被連接主機設備傳輸數據信號、控制信號、命令、時鐘和/或電源信號。

隨著科技的進步，移動設備不斷的更新換代，移動設備對于存儲器內數據的讀寫速率的要求在不斷的提高。但很長時間以來，數據從主機端寫入eMMC控制器之前和讀出eMMC控制器之后都是由軟件來處理和控制。隨著數據傳輸速度的增加，主機端的系統資源會被eMMC的數據讀寫大量的占用。

針對上述情況，eMMC5.1協議給出了一些設計規范和指導原則，通過在主機控制器外增加一個命令隊列引擎(Command Queueing Engine，簡稱CQE)的方式來解決上述問題。如圖2所示，CQE負責管理主機軟件和多媒體存儲卡eMMC之間的接口以及數據傳輸。CQE通過存儲在系統內存中的任務描述符列表(TDL)和一個門鈴寄存器來從軟件獲得任務。若要實現上述功能，首先需要在主機中有一塊較大的內存，內存中的TDL由32個固定大小的槽組成，而每個槽是由一個任務描述符和一個傳輸描述符組成。任務描述符主要包含需要發送給多媒體存儲卡eMMC的命令信息，傳輸描述符主要給出需要傳輸的數據的位置。門鈴寄存器則將各個槽的狀態反應給CQE。可以看出eMMC5.1協議給出的設計指導雖然功能很完善，但是卻需要占用較多的片上存儲資源，同時設計的復雜度很大。

實用新型內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種eMMC主機控制器和eMMC控制系統，在主機控制器設置單獨的命令通路，命令通路包括直接命令通道和緩存隊列命令通道，通過直接命令通道和緩存隊列命令通道配上控制狀態機的方式，省去了命令部分對外部系統內存的占用，同時將CQE的功能在主控制器內部實現，節省了系統內存并在保證功能的前提下使硬件設計易于實現，在主機端劃分軟件和硬件的作用范圍，并盡量將數據的控制處理多交給硬件部分來處理，從而分擔CPU的處理任務。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

一種多媒體存儲卡eMMC主機控制器，用于實現主機端與eMMC的數據、命令或/和響應信號的傳輸，包括命令響應通道和數據傳輸通道，命令響應通道包括總線接口、控制單元模塊與響應同步控制單元和命令同步控制單元，所述總線接口、控制單元模塊與命令同步控制單元依次連接用于實現命令的傳輸，所述總線接口、控制單元模塊與響應同步控制單元依次連接用于實現響應的傳輸，所述總線接口與總線連接，所述命令響應通道和數據傳輸通道都要通過物理層接口與多媒體存儲卡eMMC連接；