本文将深入探讨EMMC(嵌入式多媒体卡)硬件架构及其传输协议,主要聚焦于host controller在系统-on-chip (SoC)中的设计以及与外部设备交互的过程。EMMC是一种集成了高密度NAND Flash存储器和MMC控制器的单片封装解决方案,它采用MMC标准接口,内置了诸如错误检测和纠正、闪存磨损均衡、坏块管理、电源掉电保护等Flash管理技术,以提供高效、可靠的数据存储。
首先,我们来看EMMCSOC(嵌入式多媒体卡SoC)架构。这个架构通常包括一个集成的主控单元,用于处理与外部接口的通信,以及与片内Flash存储器的直接连接。主机控制器通过内部接口(如IRAM、DMA、异步FIFOs等)来管理和传输数据,确保数据在不同层次的缓存和总线之间顺畅流动。例如,主机数据会被放入iramping或ping buffer中,然后通过DMA传输到iram,接着通过AP_NOC(应用级网络)或者DDR(双数据速率内存)异步FIFO进一步处理,最后再由DMA从异步FIFO中读取并放大到iram中,供主机读取或写入。
在传输协议方面,EMMC遵循一种严格的标准,所有命令以固定48位长度进行传输,包含命令方向(主机到设备或反之)、命令索引(0-63的二进制编码)、可能的参数(如地址)以及CRC7校验。命令总是以1结束,确保数据完整性。应答同样采用CMD传输,其长度和格式取决于应答类型,如R1、R1b、R2(CID和CSD寄存器)、R3(OCR寄存器)等。每个应答类型都有特定的响应内容和格式,例如R1应答会显示命令索引和设备状态,而R2则会发送CID和CSD寄存器的部分内容,并以应答结束位替换最后一位。
波形分析在理解和解析这些协议细节时至关重要,它能帮助开发者理解命令和应答如何在时间和时序上同步,以及各种标志如何在实际操作中被处理。通过波形分析,可以观察到命令的发射、数据传输、确认信号的交换,以及潜在的错误处理机制。
EMMC硬件架构涉及多个组件的协同工作,而传输协议的精确实施则是保证数据可靠传输的关键。理解这些概念对于开发人员在设计嵌入式系统或优化存储性能时,能够更好地实现与EMMC的交互和优化系统效率。