NAND Flash控制器设计与验证：基于AMBA总线的实现

"深入研究NANDFlash控制器.pdf" 这篇硕士学位论文深入探讨了NAND Flash控制器的设计与验证，作者是刘卫，导师是曾献君，专业是软件工程，来自国防科学技术大学。论文主要关注的是在嵌入式系统中，尤其是移动电话应用中，如何有效地管理和控制NAND Flash存储设备。 NAND Flash作为一种主流的非易失性存储技术，因其快速、高密度和低成本的特性，被广泛应用于各类数码产品中，特别是在SoC（System on Chip）系统中。文章对比了NAND Flash与NOR Flash这两种闪存技术的特点和差异，指出NAND Flash更适合大规模数据存储，而NOR Flash则更便于直接代码执行。 论文详细分析了NAND Flash的市场规格和存储结构，包括其多样的存取操作方式及必要的时序规范。为了满足特定的SoC芯片设计需求，论文提出了一个基于AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）总线的NAND Flash控制器实现方案。这个控制器能够支持两种常见的NAND Flash规格，并能灵活应对1到4个外部Flash芯片，通过可配置的控制策略适应不同速度的器件，展现出良好的可扩展性。 在控制器设计中，论文引入了“块读”和“块写”的操作模式，以减少数据缓冲区的大小，从而降低芯片面积。考虑到NAND Flash在使用中可能出现的位反转问题，控制器内集成了错误检测和纠错（ECC）功能。论文深入研究了ECC算法，探讨了其硬件实现和优化策略，能够在保证读写效率的同时，实现高速的错误检测和纠正，增强了NAND Flash的可靠性。 控制器的验证过程包括了模拟验证和FPGA（Field-Programmable Gate Array）验证两部分，确保了所有功能点的正确性。在Xilinx Vertex4开发板上的FPGA验证结果显示，控制器能准确地控制对NAND Flash的各种读写操作，运行稳定。 最后，论文指出所设计的NAND Flash控制器将被应用到某公司的SoC手机芯片中，这表明其具有广泛的实用价值和设计优化潜力，对其他NAND Flash控制系统的设计有重要的参考意义。