[實用新型]一種eMMC主機控制器和eMMC控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920246378.8
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209249081U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪柳;于秀龍;劉超
• 申請（專利權(quán)）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(dá)知識產(chǎn)權(quán)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(tǒng)，在主機控制器設(shè)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(tài)機的方式，省去了命令部分對外部系統(tǒng)內(nèi)存的占用，同時將CQE的功能在主控制器內(nèi)部實現(xiàn)，節(jié)省了系統(tǒng)內(nèi)存并在保證功能的前提下使硬件設(shè)計易于實現(xiàn)，在主機端劃分軟件和硬件的作用范圍，并盡量將數(shù)據(jù)的控制處理多交給硬件部分來處理，從而分擔(dān)CPU的處理任務(wù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及嵌入式多媒體卡控制相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種eMMC主機控制器和eMMC控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，并不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

多媒體卡(MMC)是按照應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)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(xié)會訂立、主要針對手機或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，是按照應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)被定義的嵌入在或者插入主機設(shè)備如手機或平板等電子設(shè)備使用的設(shè)備存儲器。eMMC協(xié)議是MMC協(xié)會制定的主要針對移動設(shè)備的內(nèi)嵌式存儲器標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是使用非常廣泛的移動設(shè)備本地存儲解決方案，極大的簡化移動設(shè)備存儲器的設(shè)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(shè)備中，eMMC通過總線與被連接主機設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號、控制信號、命令、時鐘和/或電源信號。

隨著科技的進(jìn)步，移動設(shè)備不斷的更新?lián)Q代，移動設(shè)備對于存儲器內(nèi)數(shù)據(jù)的讀寫速率的要求在不斷的提高。但很長時間以來，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸速度的增加，主機端的系統(tǒng)資源會被eMMC的數(shù)據(jù)讀寫大量的占用。

針對上述情況，eMMC5.1協(xié)議給出了一些設(shè)計規(guī)范和指導(dǎo)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(fù)責(zé)管理主機軟件和多媒體存儲卡eMMC之間的接口以及數(shù)據(jù)傳輸。CQE通過存儲在系統(tǒng)內(nèi)存中的任務(wù)描述符列表(TDL)和一個門鈴寄存器來從軟件獲得任務(wù)。若要實現(xiàn)上述功能，首先需要在主機中有一塊較大的內(nèi)存，內(nèi)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(wù)描述符和一個傳輸描述符組成。任務(wù)描述符主要包含需要發(fā)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?shù)臄?shù)據(jù)的位置。門鈴寄存器則將各個槽的狀態(tài)反應(yīng)給CQE。可以看出eMMC5.1協(xié)議給出的設(shè)計指導(dǎo)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(shè)計的復(fù)雜度很大。

實用新型內(nèi)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(tǒng)，在主機控制器設(shè)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(tài)機的方式，省去了命令部分對外部系統(tǒng)內(nèi)存的占用，同時將CQE的功能在主控制器內(nèi)部實現(xiàn)，節(jié)省了系統(tǒng)內(nèi)存并在保證功能的前提下使硬件設(shè)計易于實現(xiàn)，在主機端劃分軟件和硬件的作用范圍，并盡量將數(shù)據(jù)的控制處理多交給硬件部分來處理，從而分擔(dān)CPU的處理任務(wù)。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

一種多媒體存儲卡eMMC主機控制器，用于實現(xiàn)主機端與eMMC的數(shù)據(jù)、命令或/和響應(yīng)信號的傳輸，包括命令響應(yīng)通道和數(shù)據(jù)傳輸通道，命令響應(yīng)通道包括總線接口、控制單元模塊與響應(yīng)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(xiàn)命令的傳輸，所述總線接口、控制單元模塊與響應(yīng)同步控制單元依次連接用于實現(xiàn)響應(yīng)的傳輸，所述總線接口與總線連接，所述命令響應(yīng)通道和數(shù)據(jù)傳輸通道都要通過物理層接口與多媒體存儲卡eMMC連接；