一种在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案技术方案

本发明专利技术公开了一种在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案，包括：嵌入式SoC和FPGA模块；FPGA模块上包括SDFake和存储装置，SDFake是FPGA内的IP核，SDFake通过SD卡接口电路与嵌入式SoC连接，存储装置通过存储器接口与SDFake连接；SDFake从存储器接口读取数据传送到嵌入式SoC。通过将SD卡用FPGA代替，FPGA可以焊接在PCB板上，避免了普通的SD卡必须插在卡槽中，在一些恶劣的机械环境，比如高频振动或高速旋转的环境下存在接触不良导致系统无法运行等问题，从而消除了机械振动带来的隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案
本专利技术涉及一种在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案。
技术介绍
SD卡作为一种便携式的非易失性存储设备，被广泛地用作嵌入式主机的磁盘，起到操作系统镜像存储、数据存储等作用。目前，使用SD卡进行操作系统启动已经成为了嵌入式主机系统启动的主流方式，一些嵌入式SoC甚至抛弃了以往常见的SPIFlash、NandFlash等启动方式，只支持使用SD卡进行启动。插有MicroSD卡的嵌入式主机的框图如图1所示，SD卡中存储系统镜像、应用程序和用户数据，当系统启动时，嵌入式SoC会首先将SD卡中的系统镜像加载至存储器中，然后运行系统镜像以启动操作系统。此外，当操作系统启动后，该系统运行的应用程序以及使用的用户数据也往往来自于SD卡。由此可见SD卡在嵌入式主机中的重要作用。然而，嵌入式SoC往往对硬件兼容性要求苛刻，且在PCB设计阶段就容易出错，这导致开发阶段对SD卡的调试可能消耗大量的时间成本；其次，SD卡作为可插拔设备，安装在一些恶劣的机械环境中时会对稳定性造成隐患；最后，SD卡必须插拔后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案，其特征在于，包括：嵌入式SoC和FPGA模块；/n所述FPGA模块上包括SDFake和存储装置，所述SDFake是所述FPGA内的IP核，所述SDFake通过SD卡接口电路与所述嵌入式SoC连接，所述存储装置通过存储器接口与所述SDFake连接；所述SDFake从存储器接口读取数据传送到所述嵌入式SoC。/n

【技术特征摘要】
1.一种在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案，其特征在于，包括：嵌入式SoC和FPGA模块；
所述FPGA模块上包括SDFake和存储装置，所述SDFake是所述FPGA内的IP核，所述SDFake通过SD卡接口电路与所述嵌入式SoC连接，所述存储装置通过存储器接口与所述SDFake连接；所述SDFake从存储器接口读取数据传送到所述嵌入式SoC。


2.根据权利要求1所述的在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案，其特征在于，所述SD卡接口电路包括1bit的时钟SDCLK、1bit的命令信号SDCMD、4bit的数据信号SDDAT0~3；
所述嵌入式SoC上的时钟SDCLK、命令信号SDCMD、数据信号SDDAT0~3依次连接FPGA的6个IO管脚；
所述嵌入式SoC上的SDVCC是提供给SD卡的电源，SDVCC与GND之间并联电阻和电容，在SDVCC上产生电流，用于供所述嵌入式SoC判断SD卡是否存在；
所述嵌入式SoC的SDDAT3连接上拉电阻到SDVCC，用于指示SD卡已插入。


3.根据权利要求2所述的在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案，其特征在于，所述SDFake的接口包括复位信号接口、SD总线接口、存储器接口、状态指示灯接口、调试接口；
所述复位信号接口实现所述SDFake的异步复位；
所述SD总线接口通过所述SD卡接口电路连接到所述嵌入式SoC；
所述存储器接口连接到所述存储装置；
所述状态指示灯接口用于显示SD卡状态；
所述嵌入式SoC发送的每条命令发送到所述调试接口。


4.根据权利要求1所述的在嵌入式系统中使用FPGA改进SD卡的方案，其特征在于，所述存储装置包括片内ROM，所述片内ROM通过片内存储器接口与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王轩，王超，朱宗卫，宫磊，周学海，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34